Интегратор и дифференциатор

Если в схеме инвертирующего усилителя в ветви R₂ установить конденсатор С, то получится схема интегратора. Это устройство (рис. 2.27) предназначено для выполнения математической операции интегрирования. В этом случае справедливо тогда при ступенчатом изменении входного сигнала напряжение на выходе будет , т. е. на выходе интегратора формируется линейно-изменяющееся напряжение. Для синусоидального входного сигнала интегратор является фильтром низких частот, коэффициент усиления которого обратно пропорционален частоте.

Рис. 2.27

Выходное напряжение интегратора не изменяется если U_вх = 0. Это свойство интегратора используется в схемах динамических запоминающих устройств.

Если в схеме инвертирующего усилителя конденсатор установить вместо R₁, то получим схему дифференцирующего устройства. В этом случае . При синусоидальном входном напряжении дифференциатор работает как фильтр высоких частот, коэффициент усиления которого пропорционален частоте входного сигнала.

Отметим, что устанавливая различные реактивные элементы вместо R₁ и R₂ можно получить устройства требуемой частотной характеристикой, например, фильтры, активные резонаторы и т. д. В случае использования нелинейных элементов, получаются нелинейные преобразователи, например, при использовании диодов – логарифмирующие и потенцирующие устройства.