9.3.3 Схема интегрирования

Для реализации операций интегрирования используют инвертирующее включение ОУ (рис.9.7).

Рис.9.7. Схема инвертирующего интегратора

Выходное напряжение схемы определяется выражением :

Постоянный член V_OUT(t) определяет начальное условие интегрирования. С помощью схемы включения, приведенной на рис.9.8. можно реализовать необходимые начальные условия.

Рис.9.8. Интегратор с цепью задания начальных условий

Когда ключ S₁ замкнут, а S₂ разомкнут, эта схема работает так же, как цепь, изображённая на рис.9.7. Если же ключ S₁ разомкнуть, то зарядный ток при идеальном ОУ будет равен нулю, а выходное напряжение сохранит значение, соответствующее моменту включения. Для задания начальных условий следует при разомкнутом ключе S₁ замкнуть ключ S₂. В этом режиме схема моделирует инерционное звено первого порядка и после окончания переходного процесса, длительность которого определяется постоянной времени R₃C , на выходе интегратора установится напряжение

V_OUT = - (R₃/R₂)V₂ (9.1)

После замыкания ключа S₁ и размыкания ключа S₂ интегратор начинает интегрировать напряжение V₁ , начиная со значения (9.1).

Подобные интеграторы выпускаются промышленностью. Так, например, фирма Burr-Broun выпускает микросхему ASF2101 двухканального интегратора, содержащую два ОУ с входными токами

0,1 пА, ключи сброса и хранения и два интегрирующих конденсатора по 100пФ.