Интегрирующий усилитель

Схема интегрирующего усилителя приведена на рис. 60.

Рис. 60. Схема интегрирующего усилителя

Пусть ОУ идеальный: . Тогда уравнение Кирхгофа для точки А запишется в следующем виде:

.	(110)
Раскроем это уравнение:
.	(111)
Определим потенциал точки А:
.	(112)
С учетом этого уравнения перепишется в следующем виде:
.	(113)
Откуда выразим выходное напряжение:
.	(114)

Величина называется коэффициентом передачи интегрирующего усилителя.Схема также является базовой в аналоговых и аналогово-цифровых вычислительных комплексах. Потому что в них заложен принцип решения дифференциальных уравнений методом понижения порядка производной, то есть уравнение последовательно интегрируется. Кроме того, на базе этой схемы можно сочетать операцию суммирования с интегрированием (обозначено пунктиром на рис. 83).В этом случае выходное напряжение будет пропорционально интегралу от алгебраической суммы входных сигналов. Аналогично предыдущей схеме здесь указанные математические операции можно производить над смешанными величинами. И для этой схемы характерны все те погрешности, о которых было сказано для предыдущей схемы. И дополнительная ошибка может появиться за счет неидеальности конденсатора (наличие тока утечки).

Пояснения к работе интегрирующего усилителя:

Пусть на входе усилителя будет сигнал прямоугольной формы

На выходе будет сигнал пилообразной формы.

Если импульсы на входе будут однополярные, то усилитель войдет в насыщение. Поясним результат: для сигнала прямоугольной формы.

,

(115)

где – так как на интервале [t₁;t₂] сигнал постоянный.

На интервале [t₂;t₃] сигнала нет и U_вых = 0.

На интервале [t₃;t₄] сигнал –U_вх и U_вых = Аt.

И поэтому график выходного сигнала будет до некоторого времени иметь следующий вид:

Далее с течением времени усилитель войдет в насыщение.