Wzmacniacz całkujący - integrator

WZMACNIACZ CAŁKUJĄCY - INTEGRATOR Integrator otrzymuje się poprzez włączenie kondensatora C w obwód sprzężenia zwrotnego.
;
;
;
; ;
;
;
Napięcie wyjściowe można wyznaczyć poprzez scałkowanie obu stron równania
; (10.38)
U 0 - wartość początkowego napięcia w chwili początkowej t = 0 .
Stąd też nazwa układu jako całkujący.
a) b)
Rys.10.14. Schematy integratora: a) układ podstawowy, b) układ z obwodem RC w pętli sprzężenia zwrotnego Korzystając z zapisu operatorowego
; ;
możemy określić wzmocnienie układu
; (10.39)
Wzmocnienie integratora zależy od częstotliwości sygnału. Jeżeli powyższy układ zostanie zmodyfikowany przez dołączenie rezystora R 2 równolegle do kondensatora C ( rys 10.14b ) to nastąpi ograniczenie wzmocnienia dla małych częstotliwości - otrzymuje się człon inercyjny. Wzmocnienie tego układu oblicza się ze wzoru:
; (10.40)
Dopiero powyżej dolnej częstotliwości granicznej , człon ten działa jako integrator. Przykład układu całkującego. Układami całkującymi są dolnoprzepustowe filtry pierwszego rzędu, tj. filtry o nachyleniu charakterystyki -6 dB na oktawę (-20 dB na dekadę). Przykładem może być poznany wcześniej wzmacniacz operacyjnym ( rys. 10.15a ). Wzmacniacz operacyjny w tym układzie jest objęty ujemnym sprzężeniem zwrotnym, można przyjąć (dla k u  ), że napięcia na jego wejściu odwracającym i nieodwracającym są takie same. Z tego powodu wartość prądu wejściowego wynosi . Prąd ten przepływa przez kondensator. napięcie wyjściowe jest równe napięciu na kondensatorze. Układ zapewnia sterowanie kondensatora prądem proporcjonalnym do wartości napięcia wejściowego. Praca tego układu odpowiada ładowaniu lub rozładowania pojemności przez źródło prądowe prądem proporcjonalnym do wartości napięcia wejściowego. Ponieważ kondensator jest układem całkującym prąd, to ten układ jest układem całkującym napięcie. Rys. 10.15. Wzmacniacz całkujący. a) schemat zasadniczy, b) przebieg napięcia wejściowego, c) przebieg napięcia wyjściowego. Na rysunku 10. 15c przedstawiono przebiegi wyjściowe w opisanym układzie, powstałe wskutek podania na wejście wzmacniacza napięcia o przebiegu pokazanym na rys. 10.15b. Układ ten z bardzo dużym przybliżeniem realizuje operację całkowania. Jego przebiegi wyjściowe maja praktycznie taki sam kształt jak przebiegi idealne ( ... zobacz całą notatkę