Ganancia del amplificador integrador con entrada de onda cuadrada

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Usando técnicas básicas de análisis de circuitos, podemos encontrar la ganancia de voltaje de este integrador básico de la siguiente manera:

\ $ i_1 = \ frac {v_I} {R_I} \ quad \ text {y} \ quad i_2 = -C (\ frac {dv_O} {dt}) \\\ text {since:} \ quad i_1 = i_2 \ \ rightarrow \ \ frac {v_I} {R_I} = - C (\ frac {dv_O} {dt}) \ $

De esto podemos derivar el voltaje de salida para ser: \ $ - \ frac {1} {RC} \ int_ {0} ^ {t} v_Idt + v_O (0) \ $

Si lo observamos en el dominio s, podemos encontrar fácilmente que la ganancia de voltaje del circuito es:

\ $ G_v = \ frac {v_O} {v_I} = - \ frac {1} {sRC} \ $

Esto fue bastante fácil. El único problema es que esto solo es válido si la señal de entrada es una onda sinusoidal. Concedido, la ganancia se aproximará a este valor si la señal de entrada es una onda cuadrada y será aún más cercana si la entrada es una onda triangular, pero no será 100% correcta.

Entonces, mi pregunta: ¿cómo podemos modificar esta relación para resolver la tensión de salida o la ganancia del circuito si la señal de entrada es una onda cuadrada? Pienso que, dado que una onda cuadrada se compone de una onda sinusoidal en la frecuencia primaria y una serie de frecuencias armónicas de orden impar, debe haber una forma de agregarla y resolverla con mayor precisión.

    
pregunta Joshua Fritscher

1 respuesta

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Pensaría que, dado que una onda cuadrada está compuesta por una onda sinusoidal en   La frecuencia primaria y un número de frecuencias armónicas de orden impar,   debe haber una manera de agregar a esto y resolverlo con mayor precisión.

Una onda cuadrada comprende armónicos de orden impar que tienen amplitudes (relativas a la fundamental) de 1/3, 1/5, 1/7, 1/9, etc.

Un integrador atenúa los armónicos de orden superior más que los de orden inferior. Esta atenuación es lineal con la frecuencia, es decir, asumiendo que el fundamental es el punto de referencia, el armónico de tercer orden se atenuará por un factor de 3: 1. El armónico de quinto orden se atenúa en 5: 1.

Así que ahora, los valores relativos de los armónicos a los fundamentales son: -

1, 1/9, 1/35, 1/49, 1/81, etc.

Por supuesto, esto es una onda triangular: -

Entonces,ingresasunaondacuadradaenunintegradoryobtienesunaondatriangular.Cómolorelacionascon"ganar" depende de ti.

    
respondido por el Andy aka

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