¿Es posible crear un integrador de amplificador operacional que integre una entrada de CC?

Sí, el circuito integrador de libros de texto generará una rampa si le alimenta un voltaje de CC. El integrador inversor es el más fácil.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Por supuesto, debe establecer una condición inicial (por ejemplo, cortocircuitando el condensador) antes de que empiece la rampa. En algún momento, el integrador alcanzará un límite (generalmente cuando la salida se acerca a un riel de suministro) y la integración se detendrá.

En el circuito anterior, el voltaje (idealmente) será de 0 V justo después de que se abra el interruptor y aumentará gradualmente a 1 voltio por segundo.

La entrada de inversión del amplificador operacional se encuentra en un terreno virtual (siempre que esté equilibrada), por lo que hay 1V en R1 y 1uA fluye. La entrada actúa idealmente como un circuito abierto, por lo que debe haber 1uA fluyendo a través del capacitor y, por lo tanto, dv / dt es 1V / segundo. Cuando la salida llega al riel (positivo en este caso) o alrededor de ella, la salida dejará de cambiar, por lo que la entrada inversora ya no estará a 0 V, se cargará exponencialmente hacia -1.0 V con una constante de tiempo de 1 segundo.

Aquí hay un circuito integrador simple que toma parte integral de la señal de entrada, sin importar la forma de la señal.

Veamoscómofunciona.AlaplicarKCLenlainversióndeentradadelamplificadoroperacional,obtienes:

$$\frac{dV_{out}}{dt}=-\frac{V_{in}}{RC}$$

Integrándonosdesdeambosladosconrespectoaltiempo,obtenemos:

$$V_{out}(t)=\int_{0}^{t}-\frac{V_{in}}{RC}dt+k$$dondekeselvoltajedesalidaeneltiempot=0.

  

Siaplicamosunvoltajepositivoconstantealaentrada,lasalidadelamplificadoroperacionalcaeránegativaaunatasalineal,enunintentoporproducirelcambiodevoltajeatravésdelcapacitornecesarioparamantenerlacorrienteestablecidaporladiferenciadevoltajeatravésdelaresistenciaAlainversa,unvoltajenegativoconstanteenlaentradadacomoresultadounvoltajeascendente(positivo)linealenlasalida.Latasadecambiodelvoltajedesalidaseráproporcionalalvalordelvoltajedeentrada.

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Con esto usted Puede hacer un integrador no inversor. Utilice un interruptor FET para restablecer la carga. Haga que C sea lo más pequeña posible y R lo más grande posible hasta que la corriente de compensación de entrada sea significativa. Por lo tanto, use los amplificadores operacionales de entrada FET para integradores muy lentos con tapas de plástico o de cerámica NPO.

Si solo un generador de rampa en bruto o de diente de sierra, use un comparador para descargar la tapa a tierra en algún umbral con cierta histéresis para obtener un tiempo de descarga suficiente.