əsasında əməliyyat gücləndiriciləri U out « U in məhdudiyyətinə tabe olmayan demək olar ki, ideal inteqratorlar qurmaq mümkündür. Şəkildə. Şəkil 4.47-də belə bir diaqram göstərilir. Giriş cərəyanı Uin /R C kondansatoru vasitəsilə axır. İnvertasiya edən girişin potensial əsaslı olması səbəbindən çıxış gərginliyi aşağıdakı kimi müəyyən edilir:
U in /R = - C(dU in /dt) və ya U in = 1/RC ∫U in dt + const.
Əlbəttə ki, giriş siqnalı da cərəyan ola bilər, bu halda R rezistoruna ehtiyac yoxdur. Burada təqdim olunan dövrənin bir çatışmazlığı var, çünki çıxış gərginliyi op-amp sürüşmələri və yan cərəyan səbəbindən sürüşməyə meyllidir (Bölmə 4.08-in 3-cü Qaydasını pozan DC geribildirimi yoxdur). Bu mənfi hadisə sahə effektli tranzistorlara əsaslanan op-amp istifadə edərək, op-ampın giriş ofset gərginliyini tənzimləmək və R və C üçün böyük dəyərlər seçməklə zəiflədilə bilər. Bundan əlavə, praktikada onlar tez-tez vaxtaşırı sıfırlamağa müraciət edirlər. kondansatörə qoşulmuş keçiddən istifadə edərək sıfıra inteqrator (adətən sahə effektli tranzistorda), buna görə də yalnız qısamüddətli sürüşmə rol oynayır. Nümunə olaraq, sıfıra təyin edilmiş LF411 tipli sahə effektli tranzistorlara əsaslanan op-amp istifadə edən bir inteqratoru nəzərdən keçirək (qərəz cərəyanı 25 pA-dır) (qərəz gərginliyi 0,2 mV-dən çox deyil). Rezistor və kondansatör aşağıdakı kimi seçilir: R = 10 MΩ və C = 10 μF; belə bir dövrə üçün sürüşmə 1000 s-də 0,005 V-dan çox deyil.
düyü. 4.47. İnteqrator
Qalıq sürüşmə inteqratorun xüsusi tətbiqi üçün hələ də çox böyükdürsə, o zaman böyük bir rezistor R 2 kondansatör C-yə qoşulmalıdır ki, bu da DC geribildirimi vasitəsilə sabit meyl təmin edəcəkdir. Belə əlaqə çox aşağı tezliklərdə inteqrasiya xassələrinin zəifləməsinə gətirib çıxaracaq: ƒ bölməsi. 4.09) yuxarıda təsvir edilən texnika effektiv giriş ofset gərginliyinin artmasına səbəb ola bilər. Məsələn, Şəkildə göstərilən dövrə. 4.49 yüksək empedanslı bir mənbəyə qoşulur (məsələn, giriş fotodioddan cərəyan alır və giriş rezistoru aşağı salınır), onda çıxış sürüşməsi U sürüşməsindən 100 dəfə çox olacaq. Eyni dövrədə 10 MΩ geribildirim rezistoru varsa, çıxış gərginliyi U sürüşməsinə bərabərdir (giriş cərəyanı səbəbindən sürüşmə laqeyd qala bilər).
düyü. 4.48. Sıfırlama açarları olan op amp əsaslı inteqratorlar.
Sahə effektli tranzistor sızması üçün dövrə kompensasiyası. Sahə effektli tranzistor keçidi olan inteqratoru nəzərdən keçirək (Şəkil 4.48). Drenaj mənbəyi qovşağının sızması cərəyanı cəmləmə qovşağından belə axır sahə effektli tranzistor OFF vəziyyətdədir. Bu xəta inteqratorda çox aşağı giriş cərəyanı olan op amp və aşağı sızma ilə kondansatör istifadə edərkən üstünlük təşkil edə bilər. Məsələn, FET girişləri olan əla AD549 elektrometrik op amp 0,06 pA (maksimum) giriş cərəyanına malikdir və yüksək keyfiyyətli 0,01 µF metallaşdırılmış Teflon və ya polistirol kondansatör 10 7 MΩ (minimum) sızma müqavimətinə malikdir. Bu şərtlərdə, inteqrator, sıfırlama dövrəsindən asılı olmayaraq, cəm qovşağında 1 pA-dan az olan irəli cərəyanı saxlayır (çıxış siqnalı 10 Vpp olduqda ən pis halda), çıxış dU/dt dəyişməsinə uyğundur. 0,01 mV ilə. Müqayisə üçün, 2N4351 (zənginləşdirmə rejimində) kimi məşhur MOS tranzistorunun sızmasına baxın. U mənbəyi-drain = 10 V və U mənbə-qapı = 0 V maksimum cərəyan sızma 10 nA-dır. Başqa sözlə, sahə effektli tranzistorun sızması bütün digər elementlərin birlikdə götürülməsindən 10.000 dəfə böyükdür.
Şəkildə. 4.50 maraqlı şeylər göstərildi dövrə dizaynı Hər iki n-kanallı MOSFET birlikdə dəyişir, lakin tranzistor T1 keçid gərginliyi sıfır və +15 V olduqda dəyişir, OFF vəziyyətində (qapı gərginliyi sıfırdır) qapı sızması (həmçinin drenaj mənbəyi qovşağının sızması) tamamilə olur. istisna olunur. ON vəziyyətində, kondansatör əvvəlki kimi boşaldılır, lakin ikiqat R açıqdır. OFF vəziyyətində, tranzistor T 2-nin kiçik sızma cərəyanı R 2 rezistorundan yerə axır və cüzi bir gərginlik düşməsi yaradır. Toplama qovşağından heç bir sızma cərəyanı keçmir. Eyni gərginlik T 1 tranzistorunun mənbəyinə, drenajına və substratına tətbiq olunduğundan. Bu dövrəni şəkildə göstərilən sıfır sızma pik detektoru dövrəsi ilə müqayisə edin. 4.40.
Ümumi məlumat
Tezliyə bağlı (mürəkkəb) əks əlaqə sxeminin op-amp-a qoşulması gücləndirici və tezlik seçiciliyi olan cihazlar yaratmağa imkan verir. Onların tezliyi və faza xüsusiyyətləri yalnız əks əlaqə dövrəsinin növü və parametrləri ilə müəyyən edilir. Bu cihazlara inteqratorlar daxildir.
İnteqrator, çıxış siqnalı giriş siqnalının inteqralına mütənasib olan əməliyyat gücləndiricisinə əsaslanan bir cihazdır. Əgər Əlaqə op-amp ilə örtülmüş, bir kondansatör tərəfindən formalaşır, sonra dövrə yerinə yetirir. riyazi əməliyyat zamanla inteqrasiya. Başqa sözlə, o, müəyyən bir müddət ərzində giriş siqnalının cəmləndiyi bir akkumulyator kimi çıxış edir. Əməliyyat gücləndiriciləri əsasında məhdudiyyətlərə məruz qalmayan, demək olar ki, ideal inteqratorlar qurmaq mümkündür”.
Bir op-amp inteqratoru çox yüksək qazanc (yüz minlərlə) və çox aşağı giriş cərəyanları (nanoamperin fraksiyaları) səbəbindən dəqiq hesab edilə bilər. Bu vəziyyətdə çıxış gərginliyi kondansatördəki mənfi gərginliyə demək olar ki, bərabər olur, kondansatördən keçən cərəyan demək olar ki, rezistordan keçən cərəyana bərabərdir və rezistordakı gərginlik demək olar ki, girişə bərabərdir. İnteqrasiya əyri altındakı sahənin tapılması kimi düşünülə bilər. Op-amp inteqratoru müəyyən vaxt ərzində gərginliklər üzərində işlədiyi üçün onun işinin nəticəsi zamanla gərginliklərin cəmi kimi şərh edilə bilər.
Devre diaqramları və əsas ifadələr
Əməliyyat gücləndiricisinin inteqrator sxemi Şəkil 2.1-də göstərilmişdir.
Şəkil 2.1 - Əməliyyat gücləndiricisinə əsaslanan inteqrator
İnteqratorun riyazi modeli aşağıdakı kimi yazıla bilər:
burada: x(t) - giriş funksiyası vaxt;
y(t) - çıxış vaxtı funksiyası;
k - ötürmə əmsalı;
y0 çıxış dəyişəninin ilkin qiymətidir.
İnverting girişinin potensial torpaqlanmış olması səbəbindən çıxış gərginliyi aşağıdakı kimi müəyyən edilir:
Giriş siqnalı da cərəyan ola bilər, bu halda R rezistoruna ehtiyac yoxdur.
Əsas problemlər və onların həlli yolları
İnteqratorlarda əsas problem kondansatör yükü, sızma cərəyanları, giriş əyilmə cərəyanları və op amp giriş əyilmə gərginliyi nəticəsində yaranan çıxış gərginliyi sürüşməsidir. Heç bir tədbir görülməzsə, dövrənin çıxışı böyük, qeyri-sabit ofset nümayiş etdirəcək və nəticədə op-ampı doyuracaq. Burada təqdim olunan diaqramda (Şəkil 2.1-ə baxın) bu çatışmazlıq da var - sürüşmə meyli. Bu arzuolunmaz fenomeni FET op gücləndiricisindən istifadə etməklə, op gücləndiricinin giriş ofset gərginliyini tənzimləməklə və R və C üçün daha böyük dəyərlər seçməklə azaltmaq olar. Amma praktikada siz keçiddən istifadə edərək inteqratoru sıfıra sıfırlamağa müraciət edə bilərsiniz. kondansatora qoşulur. Şəkil 2.2-də sıfırlama açarı olan inteqrator göstərilir.
Şəkil 2.2 - Sıfır sıfırlama açarı ilə inteqrator
Əgər inteqratorun xüsusi tətbiqi üçün qalıq sürüşmə hələ də çox yüksəkdirsə, o zaman C kondansatörünə böyük bir rezistor R2 qoşulmalıdır ki, bu da DC geribildirimi vasitəsilə sabit meyl təmin edəcək. Ancaq qeyd etmək lazımdır ki, belə bir əlaqə çox aşağı tezlikdə inteqrasiya xüsusiyyətlərinin zəifləməsinə səbəb olacaqdır: . Şəkil 2.3 rezistorun əlaqəsini göstərir.
Şəkil 2.3 - Rezistorun inteqrator sxeminə qoşulması
Sahə effektli tranzistorda açarı olan inteqratoru nəzərdən keçirərək (bax Şəkil 2.2), biz başa düşə bilərik ki, drenaj-mənbə qovşağının sızma cərəyanı2 2 Əsas yük daşıyıcılarının kanala daxil olduğu elektrod mənbə adlanır. Əsas yük daşıyıcılarının kanaldan çıxdığı elektroda drenaj deyilir. sahə effekti tranzistoru OFF vəziyyətində olsa belə, cəmləmə qovşağından axır. Bu xəta inteqratorda çox aşağı giriş cərəyanı olan op amp və aşağı sızma ilə kondansatör istifadə edərkən üstünlük təşkil edə bilər.
İnteqratorun op-amp üzərində tətbiqi
İnteqrator, osiloskoplar tərəfindən süpürmə siqnalı kimi tələb olunan və bəzi metodların həyata keçirilməsində istifadə olunan faydalı gərginlik mənbəyi kimi xidmət edir. analoqdan rəqəmə çevirmə. İnteqratorun girişinə sabit bir gərginlik - sabit böyüklük tətbiq edilərsə, çıxışda alırıq:
Şəkil 2.4 bir gərginlik pilləsinə inteqratorun cavabı kimi qradientli rampa gərginliyini göstərir. Yerə nisbətən simmetrik olan girişdə dövri düzbucaqlı salınım hərəkət etdikdə, bu çıxışda üçbucaqlı salınmanın görünməsinə səbəb olur.
Şəkil 2.4 - Ramp gərginliyi, inteqratorun cavabı
İnteqrator nüvə hissəciklərini aşkar etmək üçün lazım olan sxemdə də istifadə edilə bilər. Dövrə, yükə həssas gücləndirici və ya başqa sözlə, çıxış gərginliyi girişdə qəbul edilən yükün miqdarına mütənasib olan yükdən gərginliyə çeviricidir. Bu halda, op-amp əsaslı inteqrator çox faydalıdır. Şəkil 2.5-də göstərilən sxemdə rezistor çıxarılır və giriş terminalı birbaşa inverting girişinə qoşulur.
Şəkil 2.5 - Elektrometrik gücləndirici
Hamıya xeyirli gün. Məqalələrimin birində sadə RC sxemləri və siqnalların keçməsinə təsiri haqqında danışdım müxtəlif formalar bu zəncirlər vasitəsilə. Bugünkü məqalə əməliyyat gücləndiriciləri sahəsində əvvəlki məqaləni bir qədər tamamlayacaqdır.
İnteqrator
Bir çox sxemlərdə, məsələn, aktiv filtrlərdə və ya səhv siqnalını inteqrasiya etmək üçün avtomatik idarəetmə sistemlərində müxtəlif növ inteqratorlar istifadə olunur.
Sadə bir RC inteqratorunun iki ciddi çatışmazlığı var:
- Siqnal sadə RC inteqratorundan keçəndə zəifləmə baş verir giriş siqnalı.
- RC inteqratoru yüksəkdir çıxış empedansı.
Op-ampa əsaslanan inteqrator bu çatışmazlıqlardan azaddır, buna görə də praktikada daha tez-tez istifadə olunur. O, op-amp DA1, giriş rezistoru R1 və əks əlaqəni təmin edən kondansatör C1-dən ibarətdir.
İnteqratorun işləməsi virtual qısaqapanma prinsipinə uyğun olaraq inverting girişinin torpaqlanmasına əsaslanır. Giriş cərəyanı I BX, eyni zamanda, sıfır potensial nöqtəsini tarazlaşdırmaq üçün R1 rezistorundan axır, kondansatör eyni dəyər I BX cərəyanı ilə doldurulacaq, lakin əks işarə ilə. Nəticədə, kondansatörün bu cərəyanla yükləndiyi inteqratorun çıxışında bir gərginlik yaranacaq. Giriş empedansı inteqrator R1 rezistorunun müqavimətinə bərabər olacaq və çıxış müqaviməti op-ampın parametrləri ilə müəyyən ediləcək.
Əsas inteqrator əlaqələri
Op-amp inteqratorunun əsas çatışmazlığı çıxış gərginliyinin sürüşməsi fenomenidir. Bu fenomenin əsası ondan ibarətdir ki, C1 kondansatörü, giriş cərəyanı ilə doldurulmaqla yanaşı, op-amp-ın müxtəlif sızma və əyilmə cərəyanları ilə doldurulur. Nəticə bu çatışmazlıq dövrənin çıxışında op-ampın doymasına səbəb ola biləcək ofset gərginliyinin görünüşüdür.
Bu çatışmazlığı aradan qaldırmaq üçün üç üsuldan istifadə edilə bilər:
- Aşağı ofset gərginliyi ilə op-amp istifadə edin.
- Kondansatörü vaxtaşırı boşaldın.
- Bypass kondansatör C1 müqavimət RP.
Bu üsulların həyata keçirilməsi aşağıdakı şəkildə göstərilmişdir.
Torpaq və ters çevrilməyən giriş arasında bir rezistor R LED daxil olmaqla, op-amp girişlərində, R LED = R1||RP və ya R LED = R1 dəyərini balanslaşdırmaqla giriş ofset gərginliyini azaltmağa imkan verir. RP-nin olmaması).
Rezistor R P dəyəri ondan seçilir ki, vaxt sabiti R P C1 inteqrasiya dövründən, yəni R1C1-dən əhəmiyyətli dərəcədə böyük olmalıdır.
İnteqratorlarda istifadə olunan kondansatörlər çox aşağı sızma cərəyanına malik olmalıdır, xüsusən inteqrasiya tezliyi bir neçə Hz olarsa.
Fərqləndirici
Fərqləndirici inteqratora əks funksiyanı yerinə yetirir, yəni diferensiallaşdırıcının çıxışında gərginlik giriş gərginliyinin dəyişmə sürətinə mütənasibdir. İnteqrator kimi, diferensiallaşdırıcı da aktiv filtrlərdə və avtomatik idarəetmə sxemlərində geniş istifadə olunur. Fərqləndirici inteqratordan rezistor və kondansatörü dəyişdirməklə əldə edilir.
Sadə diferensialın ikisi var əhəmiyyətli çatışmazlıqlar: yüksək çıxış müqaviməti və giriş siqnalının zəifləməsi, buna görə də müasir sxemlərdə demək olar ki, istifadə edilmir. Siqnalları fərqləndirmək üçün op-amp DA1, giriş kondensatoru C1 və rezistor R1-dən ibarət olan op-amp-da diferensiallaşdırıcı istifadə olunur ki, bunun vasitəsilə op-amp-ın çıxışından onun girişinə müsbət rəy verilir.
Fərqləndirici girişə bir siqnal gəldikdə, C1 kondansatör cərəyanı I BX ilə doldurulmağa başlayır, virtual dövrə prinsipinə görə eyni böyüklükdə bir cərəyan R1 rezistorundan keçəcəkdir. Nəticədə, op-amp çıxışında giriş gərginliyinin dəyişmə sürətinə mütənasib bir gərginlik yaranacaq.
Fərqləndirici parametrlər aşağıdakı ifadələrlə müəyyən edilir
Op-amp diferensiallaşdırıcının əsas çatışmazlığı ondan ibarətdir ki yüksək tezliklər qazanc -dən çoxdur aşağı tezliklər. Buna görə də, yüksək tezliklərdə rezistorların daxili səs-küyündə əhəmiyyətli bir artım var və aktiv elementlər, əlavə olaraq, yüksək tezliklərdə diferensiallaşdırıcını həyəcanlandırmaq mümkündür.
Bu problemin həlli diferensialın girişinə əlavə bir rezistorun daxil edilməsidir. Rezistorun müqaviməti bir neçə onlarla ohm olmalıdır (orta hesabla təxminən 50 ohm).
Nəzəriyyə yaxşıdır, amma praktiki tətbiq olmadan sadəcə sözlərdir.
U OUT gərginliyini ifadə etmək üçün giriş siqnalının müddətini bilmək lazımdır. Boşalmış kondansatör üzərindəki gərginlik belə olacaq:
U C = I 0 t 1 / C. (6.16)
burada I 0 kondansatördən keçən cərəyandır; t 1 – inteqrasiya vaxtı sabiti.
Müsbət gərginlik U ВХ üçün bizdə var: I ВХ = U ВХ /R.
I OUT = I 0 = I IN olduğundan, inversiyanı nəzərə alaraq alırıq
U OUT = - (1 / RC) ∫ U VX dt + U Co (6.17)
Münasibətdən belə çıxır ki, U OUT inteqralla müəyyən edilir (ile əks işarə) t o ÷t 1 intervalında U ВХ-dən miqyas əmsalı ilə vurulur
(1/RC); Harada U o ilə – məs. t o anında kondansatördə.
Dövrənin dezavantajı (Şəkil 6.2): girişdə U IN gərginliyi yavaş-yavaş artarsa, U OUT mənfi gərginliyin -U op-amp-ın ABŞ doyma dəyərinə çatana qədər azalacaq. Bu, birbaşa cərəyanla inteqratorun açıq döngə əks əlaqəsi (A→∞) olan gücləndirici kimi işlədiyi üçün baş verir, çünki DC müqaviməti X C maksimuma meyllidir
A = X C /R 1 = (1/ω∙C)/R 1 . * (6,18)
Real sxem inteqrator ötürməyə qadirdir DC. maksimum qazanc ilə.
Giriş siqnalının tezliyi artdıqca Transmissiya funksiyası düşür və K ≈ 1 kəsilmə tezliyindən (f CP) kənara çıxır.
Transfer xüsusiyyəti Kompleks formada sxem aşağıdakı formaya malikdir:
W ( ρ ) = -1/(ρ ∙R 1 ∙C 1) (6.19)
Harada ρ = j∙ω - Laplas operatoru.
və göstərir ki, U OUT əks işarə ilə qəbul edilən giriş gərginliyinin zaman inteqralına bərabərdir. Əgər R ВХ > R 1 və К > 1 olarsa, onda
W (p) = - K/[( ρ R 1 ∙C 1)(K+1)] (6.20)
Dövrənin niyə inteqrasiya etdiyini başa düşmək üçün biz C-nin tərifindən irəli gələn bəzi əlaqələri təqdim edirik. C-nin dəyərini C = Q/U ilə təyin etmək olar.
burada Q yükdür; U – tətbiq olunan gərginlik. Buradan belə çıxır ki, Q = C∙U və vahid vaxtda yükün dəyişməsi (yəni, kondansatördən keçən cərəyan)
i C = dQ/dt = C(dU/dt) (6.21)
Əgər op-amp ideala yaxındırsa, yəni. i SM = 0, A→∞ (ƏS olmadan) və U Fərq = 0, onda
i r = i С (6.20) münasibətindən i С = dQ/dt = C∙(dU С /dt) = i r alırıq.
U r = 0 və U C = -U OUT olduğuna görə cari dəyər belə olacaq:
i C = -С∙dU Out /dt = U 1 /R = i r . (6.22)
Bu tənliyi dU OUT üçün həll etdikdən sonra tapırıq
dU OUT = - (1 / RC) ∫ U VX dt. (6,23)
İnteqrasiyanın hədləri t 0 və t 1 vaxtlarıdır. Dəyişən gərginliyin inteqralını hesablamaq üçün gərginliyi zaman funksiyası kimi ifadə etmək lazımdır.
Tək keçidli inteqrator kimi davranır inertial əlaqə birinci sifariş (Şəkil 6.3). Əgər girişdə t = 0 zamanında U IN gərginliyi 0-dan U IN ≠0 dəyərinə qəfil dəyişirsə, U Çıxır. qanuna uyğun olaraq dəyişəcək (şək. 6.3).
 |
U Out(t) = -U IN K(1-) e- t/ RC)+U Çıxış(0) e- t/RC (6,24)
burada RC = τ E – ekvivalent zaman sabiti
U Out(0) – t = 0-da ilkin çıxış gərginliyi.
T/RC = -t/τ E – ekvivalent əmsal. qazanc.
Çıxış gərginliyi inteqrasiya olunmuş RC dövrəsi üçün eksponent olaraq dəyişir.
Əgər bu eksponensiyanın inkişaf etdiyi hissədə T vaxtı (t 1 ÷t 2) zaman sabiti τ E-dən çox azdırsa, eksponensialın ilkin kəsimi düz xəttdən az fərqlənir. İnteqratorun girişinə f Min tezlikli sin siqnalı tətbiq edilirsə, onda inteqrator xətası kiçikdir; və f Max-da – inteqrasiya maksimumdur, çünki “C” çıxışı söndürür və K U op-amp eksponent olaraq azalır. Dövrənin girişinə düzbucaqlı siqnal verildikdə çıxışda mişar dişi dalğa forması əmələ gələcək. 1/f-də = T > τ E.
Misal: t 1 = 3 ms vaxtdan sonra inteqratorun U OUT siqnalının böyüklüyünü və formasını təyin edin, əgər onun girişində düzbucaqlı formalı addım siqnalı qəbul edilirsə. Qoy: R 1 – 1 mOhm; C 1 = 0,1 µF; U VX = 1V.
Həll: A) Giriş addımı siqnalını zaman funksiyası kimi yazaraq, t 1 ≥ t 0 üçün U 1 = U, t 1 üçün isə U 1 = 0 alırıq.< t 0 .
Birinci şərtdən istifadə edərək inteqrasiya edirik və əldə edirik
U OUT = -(1 / RC) ∫ U 1 dt.= -(1 / RC) U 1 ∆t (6,25)
Zamanla U OUT-un dəyişməsi U IN qütblüyünün əksinə olan maili düz xəttdir.
Birbaşa üçün imp. inteqrasiyanın nəticəsi U OUT = -(1 / RC) formasına malikdir. U 1 ∆t.
B) t 0 - t 1 = 3 ms diapazonunda U OUT qiymətini tapın.
t1=3 ms 1 3 ms
U OUT = -(1 / RC) U 1 t | = - ------------- 1 V | = - 10*1 V *0,003 C = 0,03 V = 30 mV.
1 mΩ * 0,1 μF 0-a qədər
İnteqrasiya xətası, R OS müqavimətini kondansatora paralel olaraq OOS dövrəsinə daxil etməklə azaldıla bilər. R OS vasitəsilə OOS dövrəsini keçmək LF-də səhv gərginliyini məhdudlaşdırmağa imkan verir.
ΔU Out = (R OS /R 1)∙U SDV, ΔU Out əvəzinə. = A∙U SDV. (6,26)
Bu cür manevrlər inteqrasiyanın baş verdiyi tezlik diapazonunun altından məhdudlaşdırır.
Məsələn, f RAB = 3/(2π∙R OS C) tezliyində inteqrasiya dəqiqliyi = 5%; artırmaq əməliyyat tezliyi
f > 1/(2π∙R OS ∙C) artan dəqiqliyə gətirib çıxarır.
R ƏS-nin tətbiqi ilə aşağı tezliklərdə daimi qazanc diapazonu genişlənir. Toplama inteqrator sxemi tərs və birbaşa əlaqədə həyata keçirilə bilər (Şəkil 6.4, a):
U OUT = - (1 / RC) ∫( U 1 +U 2 +U 3) dt. (6,27)
R 1 = R 2 = R 3 və i C = i R 1 = i R 2 = i R 3 olarsa, ifadə belə görünür.
∆U OUT = -( U 1 +U 2 +U 3)/(R 1 ·C). (6,28)
(U/t nisbəti çıxış gərginliyinin yüksəlmə sürətidir)
Əgər C R OS ilə sıra ilə bağlıdırsa (Şəkil 6.4, b), onda U OUT çıxır. xətti funksiya U ВХ və U ВХ vaxt inteqralı. Dövrənin ötürmə funksiyası:
U OUT = [-(R OS /R) U 1 ]-(1 / RC) ∫ U 1 dt. (6,29)
Diferensial sxem (şəkil 6.4c) 2 giriş siqnalının fərqinin inteqralını təşkil edir:
U OUT = (1 / RC)∫ ( U 2 -U 1) dt. (6.30)
Keçən dəfə əməliyyat gücləndiricilərinin əsas iş prinsiplərini qısaca izah etməyə çalışdım. Amma sadəcə olaraq mövzunu davam etdirmək xahişindən imtina edə bilmərəm. Bu dəfə diaqramlar bir az daha mürəkkəbdir, amma yorucu riyazi nəticələri uzatmamağa çalışacağam.İnteqratorlar və fərqləndiricilər
Təsəvvür edin ki, gərginlik inteqralını hesablamalısınız. Dəhşətli, elə deyilmi? Və bu kimə lazımdır?Beləliklə, bu məqsədlər üçün dəqiq lazımdır inteqrator.
Ümumi halda (ideal op-amp üçün) bu seçim nəzərə alınır:
Kondansatörün doldurulması üçün düsturu xatırlayırsınız?
Ödənişin zamanla dəyişəcəyini nəzərə alsaq, etibarlı şəkildə güman edə bilərik: 
Sonrakı... İnvertasiya etməyən giriş torpağa bağlıdır. Kondensatordakı gərginlik çıxışdakı əks gərginliyə bərabərdir, başqa sözlə
. Bu o deməkdir ki 
Bundan əlavə, həll edərək və inteqrasiya edərək (demək olar ki,) yekun düsturu əldə edirik: 
Bu, belə desək, içərisindədir ümumi görünüş. Nəticədə, çıxış gərginliyinin t zamanının hər anı üçün əhəmiyyətli rol oynadığına diqqətinizi çəkmək istəyirəm. Onu pulsuz element kimi qəbul edəcəyik: 
İnteqrasiyanın zamanla t0-dan t1-ə qədər davam etdiyini güman etmək məntiqlidir
Burada sizin üçün bir problem var. Kondansatör boşaldılır. Çıxış gərginliyi sıfırdır. Dövrə sönür. Kondansatörün tutumu 1 µF-dir. Rezistor 30 kOhm. Giriş gərginliyi əvvəlcə -2V, sonra 2V-dir. Polarite hər saniyə dəyişir. Başqa sözlə, biz girişə bir impuls generatoru verdik.
Beləliklə, gəlin qərar verək. Proteus-da dövrəni tez yığaq. Gəlin bir qrafik çəkək. Girişi daxil edirik və çıxış gərginliyi. "Qrafiki simulyasiya et" düyməsini basın. Biz əldə edirik: 
Bir mişar dişi siqnalı çıxdı. Unutmayın ki, kondansatör enişin kəskinliyinə təsir göstərir. O, ayaqlaşmaq üçün ağlabatan hədlər daxilində dalğalanmalıdır doldurmaq/boşaltmamaq, boşaltmaq/boşaltmamaq*
çox sürətli. Yeri gəlmişkən, siqnalın op-amp-ın enerji təchizatı daxilində gücləndirildiyini güman etmək məntiqli olardı.
Sonra, keçək fərqləndiricilər.
Burada inteqratorlardan daha çətin deyil.
Fərqləndirici: 
Və burada analoq hesablama düsturu var: 
Və yenə cansıxıcı düsturlar...
Kondensatordan keçən cərəyan
Əməliyyat gücləndiricisi ideala yaxın olduğundan, kondansatördən keçən cərəyanın rezistordan keçən cərəyana bərabər olduğunu düşünə bilərik.
, yəni cari dəyəri əvəz etsək, alırıq:
Əvvəlki nümunədə olduğu kimi, daha çox nəzərdən keçirək praktik nümunə. 50 µF tutumlu kondansatör. Rezistor 30 kOhm. Girişdə “mişar” təqdim edirik. (Düzünü desəm, Proteusda mişar düzəldə bilmədim standart vasitələr, Pwlin alətinə müraciət etməli oldum.
Nəticədə qrafiki alırıq: 
Gəlin ümumiləşdirək.
İnteqrator. “Dördbucaqlı” -> “mişar”
Fərqləndirici. “Gördüm” -> “Dördbucaqlı”
P.S. Fərqləndiricilər və inteqratorlar daha sonra tamamilə fərqli bir görünüşdə müzakirə olunacaq.
Müqayisəçilər
Müqayisə edən- Bu, iki giriş gərginliyini müqayisə edən cihazdır. Çıxış vəziyyəti hansı gərginliyin daha böyük olduğuna görə kəskin dəyişir. Burada xüsusi bir şey yoxdur, mən sadəcə bir nümunə verəcəyəm. İlk girişdə xidmət göstəririk daimi təzyiq, 3V-ə bərabərdir. İkinci giriş amplitudası 4V olan sinusoidal siqnaldır. Gərginliyi çıxışdan çıxarırıq.
Qrafikdə şərhə ehtiyac olmayan hərtərəfli məlumat var:
Loqarifmik və eksponensial gücləndiricilər
Loqarifmik xarakteristikanı əldə etmək üçün ona malik olan element tələb olunur. Bu məqsədlər üçün bir diod və ya tranzistor olduqca uyğundur. Hər şeyi sadələşdirmək üçün daha sonra bir dioddan istifadə edəcəyik.Başlamaq üçün, həmişə olduğu kimi, sizə bir diaqram verəcəyəm ...
... və düstur:
Nəzərə alın ki, e elektronun yükü, T Kelvində temperatur və k Boltsman sabitidir.
Yenə fizika kursunu xatırlamalı olacaqsınız. Cərəyan keçir yarımkeçirici diod kimi təsvir edilə bilər:
(Düsturun dərəcəsi "əyri" çıxdığı üçün şəkli bir az böyütdüm) Burada U dioddakı gərginlikdir. I0 - aşağı tərs meyldə sızma cərəyanı. Loqarifm götürək və əldə edək:
Buradan dioddakı gərginliyi alırıq (çıxış gərginliyi ilə eynidir):
Qeyd etmək lazımdır ki, 20 dərəcə Selsi temperaturunda:
Bu sxemin qrafik olaraq necə işlədiyini yoxlayaq. Proteus-u işə salaq. Giriş siqnalını təyin edək:
Diyotdakı cərəyan aşağıdakı kimi dəyişəcək:
Çıxış gərginliyi loqarifmik qanuna görə dəyişir:
Növbəti nöqtəni - eksponensial gücləndiricini şərhsiz tərk edəcəyəm. Ümid edirəm ki, burada hər şey aydın olacaq. 
Nəticə əvəzinə
Bu hissədə mən riyazi nəticələri minimuma endirməyə və diqqətimi cəmləməyə çalışdım praktik istifadə. Ümid edirəm bəyəndiniz :-)*UPD.: Kondansatörün yüklənmə/boşalma müddəti aşağıdakı kimi müəyyən edilir: , burada keçici prosesin vaxtıdır. RC dövrəsi üçün düstur etibarlıdır. T zamanı ərzində kondansatör 99% tam doldurulacaq/boşaldılacaq. Bəzən hesablamalar üçün vaxt 3 istifadə olunur
