Интегрирующий усилитель (интегратор)

а) б) Рисунок 74

Выходное напряжение интегратора пропорционально интегралу от входного напряжения, можно получить заменой активного сопротивления обратной связи в масштабном усилителе конденсатором С (рисунок 74,а)

Во время переходного процесса в цепи R3, C1, протекающего при подаче на вход схемы сигнала , усилитель работает в линейном режиме. Этому режиму соответствует процесс интегрирования. Если принять, что , то в схеме существует полная отрицательная связь и . Поэтому ток, протекающий через резистор R1, определяется по формуле .

Так как ток идеального ОУ не втекает, то и напряжение на конденсаторе или, что то же самое, на выходе усилителя определяется выражением

,

Если к входу ОУ приложить напряжение в виде скачка с постоянной амплитудой , то

,

где – постоянная времени интегратора.

В соответствии с выражением интегрирующий усилитель можно использовать для получения линейно–изменяющегося напряжения, что применяется при проектировании высокоточных генераторов пилообразного напряжения на ОУ.

Дифференциальный усилитель (дифференциатор).

Так как все напряжение источника выходного сигнала практически приложено к конденсатору С , то значение тока, протекающего через конденсатор, определяется как (рисунок 74, б)

По, той же причине, что и для интегратора, и

,

где – постоянная времени дифференциатора.

Поскольку емкость С может быть достаточно малой, дифференциатор является усилителем высокочастотных сигналов.