Amplificatoarele operaţionale sunt componente esenţiale în procesarea semnalelor analogice. Ele sunt folosite pentru a crea circuite care efectuează operaţiuni matematice precum integrarea şi diferenţierea. Înţelegerea modului de construcţie şi analiză a acestor circuite este fundamentală pentru proiectarea şi analiza electronică.

Construirea circuitelor integrate

Un circuit integrator produce o ieșire proporțională cu integrala semnalului de intrare. De obicei, acesta utilizează un amplificator operațional cu un rezistor și condensator conectat într-o configurație specifică.

Semnalul de intrare este aplicat printr-un rezistor la intrarea inversa a op-amperii. Un condensator este conectat intre iesire si intrarea inversata. Intrarea non-inversa este la sol. Acest setup determină tensiunea de iesire sa fie proportionala cu integrala tensiunii de intrare in timp.

Construirea circuitelor diferenţiatorului

Un circuit diferențiat iese o tensiune proporțională cu rata de schimbare a semnalului de intrare. De asemenea, utilizează un amplificator operațional cu un rezistor și condensator, dar într-o configurație diferită de integrator.

Semnalul de intrare este alimentat printr-un condensator la intrarea inversare a op-amperi. Un rezistor conectează puterea la intrarea inversare. Intrarea non-invertire este la pământ. Această configurație determină tensiunea de ieșire să fie proporțională cu derivatul tensiunii de intrare.

Analiza comportamentului circuitului

Comportamentul circuitelor integratoare si diferentiator poate fi inteles prin functiile de transfer. Functia de transfer a integratorului este invers proportionala cu frecventa, facand-o potrivita pentru semnalele de joasa frecventa. In schimb, functia de transfer a diferentiatului este direct proportionala cu frecventa, facand-o sa raspunda la semnalele de inalta frecventa.

Ambele circuite sunt sensibile la zgomot și necesită considerente de proiectare adecvate, cum ar fi adăugarea de rezistențe pentru a limita câștigul de înaltă frecvență sau utilizarea filtrelor pentru a stabiliza producția.

Cereri

Circuitele integratoare și diferite sunt utilizate în diferite aplicații, inclusiv generarea formelor de undă, procesarea semnalelor și sistemele de control. Ele sunt fundamentale în proiectarea filtrelor, oscilatoarelor și computerelor analogice.