![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Инвертирующий интеграторСтр 1 из 6Следующая ⇒
ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ИНТЕГРАТОРОВ НА ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЯХ
Цель работы: изучение принципа работы и методов построения интеграторов, исследование характеристик интеграторов с помощью лабораторного макета.
Лабораторная работа состоит из двух этапов:
1. Самостоятельная (вне лабораторных занятий) подготовка к выполнению работы, включающая изучение теоретических сведений, письменные ответы на контрольные вопросы, оформление бланка отчета в соответствии с методическими указаниями.
2. Практическая часть, включающая проведение экспериментов и их обработку во время лабораторных занятий.
Краткие теоретические сведения
Инвертирующий интегратор
Интегрирование является одной из основных математических операций, и ее электрическая реализация означает построение схемы, в которой скорость изменения выходного напряжения пропорциональна входному сигналу. В графической интерпретации выходное напряжение оказывается пропорциональным площади под кривой входного напряжения. Разновидности интеграторов встречаются во многих аналоговых системах. Наиболее часто они используются в качестве элементов фильтрации сигналов, а также в системах автоматического регулирования. Схема простейшего инвертирующего интегратора на ОУ, близком к идеальному, приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Схема инвертирующего интегратора на ОУ
Емкость конденсатора С равна: где Q – заряд, U С – напряжение на конденсаторе. Следовательно, Q = CU С.
Ток через конденсатор, равный изменению заряда за единицу времени, определяется выражением: Отсюда,
Таким образом,
При этом Q 0 – заряд, который находился на конденсаторе к началу интегрирования (в момент времени t = 0).
По первому закону Кирхгофа с учетом свойств идеального ОУ следует: I С = – I R. Поскольку
Константа U ВЫХ0 представляет собой начальное условие:
Произведение RC = τ называется постоянной времени интегратора. Пределами интегрирования могут являться любые моменты времени t 1 и t 2, которые представляют собой начало и конец интервала времени рассмотрения сигнала.
|