8.Интегратор

Интеграторлар - электрлік кіріс сигналдарды уақыт бойынша интегралдауға арналған тізбек. Кіріс сигнал шамасы жалпы түрде келесідей бейнеленеді:

U_вх(t)= U_вых(0) + K U_вx(t)dt

К – пропорционалдылық коэффициенті, U_вых(0) бастапқы уақыт мезетіндегі шығыс сигнал шамасы.

Және ең қарапайым сызықты интегралдаушы тізбек ретінде біз RC элементтерден тұратын төртполюстікті алсақ болады.

Операциялық күшейткішпен:

болса, Q = CU. Онда конденсатордан өтетін тоқ,

Ал егер операциялық күшейткіш идеалдыға жақын болса, онда I_r= I_c, және

Болса, онда U_c= - U_вых екендігін біле отырып біз:

Екендігін табамыз да, соңғы теңдеуге келеміз:

9.Айырымдық интегратор. Үшрежимді интегратор.

Екі сигналдың айырымдарының интегралын алу үшін келесідей схема қолданылады:

Тізбектің жақсы жұмыс істеу үшін резисторлар мен конденсаторлар дұрыс таңдалуы шарт.

Үшрежимді интегратор. Кез келген интегратор көп уақыт аралығында жұмыс істеу кезінде бастапқы жағдайға келтіруді талап етеді. Тағы да, шығыс сигналды қандай да бір уақытқа тоқтату мүмкіншілігі болса да жақсы болар еді, өйткені бірден бірнеше көзден мәндерді оқу кезінде қажет уақыттай тоқтату қажет болады. Келесі тізбекте көрсетілген интегратор тек интегралдап қана қоймай, керек моментте бастапқы қалыпқа келтіруді, және шығыс сигналды ұстап тұру мүмкіншілігін жүзеге асырады:

11.Қос интегралды орындайтын схемалар.

Интегратордың кіріс тізбегі ретінде Т-тәрізді төменгі жиілікті фильтрді, ал кері байланыс тізбегінде Т-тәрізді жоғарғы жиілікті фильтрді қолдана отырып, қос интегралдауды орындауға болады. Қос интегралды орындайтын схема:

Қос интегратордың шығысынан алынатын шығыс кернеуі мынаған тең:

Бұл схеманы мынадай түрдегі дифференциалдық теңдеулерді шешуде қолдануға болады:

Егер қос интегратордың шығысын кірісімен жалғасақ, онда фазаығыстырғыш тізбегі бар генератор алынады, оның жиілігі:

12. Дифференциатор.

Ең қарапайым RC элементінен жасалған дифференциатор үшін

U_out = RI_R = RI_C = RC(dU_C /dt)

Операциялық күшейткішті пайдаланып дифференциаторды алу схемасы.

Идеалды ОК Кирхгоф заңы бойынша токтардың теңдігін береді

 I_R = - I_C 

Операциялық күшейткіштің кірісіндегі кернеулер нөлге тең. Сондықтан: U_out = U_R = - U_in = - U_C .

Ом заңына сәйкес:

U_out = RI_R = - RI_C = - RC(dU_C /dt) = - RC(dU_in /dt)

Осы жерден  U_out  кіріс кернеуінің өзгеру жылдамдығы секілді dU_in /dt  конденсатор заряды туындысына пропорционал,.

 RC уақыт өлшемі бірге тең болғанда шығыс кернеуі кіріс кернеуінің туындысына тең болады, бірақ таңбасы қарама-қарсы болады. Осыдан байқайтынымыз бұл схема кіріс кернеуін дифференциалдайды және инверттейді. Ал тұрақты санның туындысы нөлге тең , сондықтан дифференциалдаған кезде шығысындағы тұрақты құраушы болмайды.

Дифференциатордың үшбұрышты кіріс сигналына әсері: