31 - Integrátory s operačními zesilovači

Vlastnosti ideálních OZ:

viz předchozí otázky.

Ideální integrátor vytváří na výstupu napětí, které je ideálním integrálem výstupního napětí.

S použitím operačního zesilovače je obvod znázorněn na obr.

Integrátor je podle obr. 48 speciální zapojení odporů a kondenzátorů, které spolu s OZ

realizují přenosovou funkci

kde Ki=1/T je integrační konstanta. Časový průběh výstupního napětí ideálního integrátoru je

určen vztahem

Pro posouzení vlastností ideálního i reálného integrátoru používáme charakteristiky

frekvenční a přechodové. Pro ideální integrátor jsou tyto charakteristiky na obr.

Vlastnosti skutečného integrátoru se tomuto ideálnímu stavu pouze přibližují a tak při

použití musíme definovat oblasti funkce, ve kterých se zapojení chová jako ideální integrátor.

Kapacita tvoří zpětnovazební impedanci, přičemž proud tekoucí touto impedancí je IC a

napětí na ní je rovno

Za předpokladu použití ideálního OZ je proud tekoucí kapacitou C

neboť jak je známo, vstupní impedance ideálního OZ je ZV > . a při záporné zpětné vazbě

je UV.0. Z toho je dále patrno, že výstupní napětí u0 je přímo rovno napětí uC na kapacitě C,

tj.

Proud protékající kapacitou musí splňovat podmínku

a tedy změna výstupního napětí je

Přenos integrátoru je dán vztahem


Podle této rovnice bude na výstupu napětí

Dosáhne-li napětí u0 saturační napětí UOS (-), přeruší se záporná zpětná vazba a nadále se

nebude výstupní napětí měnit.




dlabos.wz.cz