Integrador con Amplificador Operacional

Integrador con Amplificador Operacional

Área bajo la curva

Un circuito integrador realiza un proceso de suma llamado “integración”. La tensión de salida del circuito integrador es proporcional al área bajo la curva de entrada (onda de entrada), para cualquier instante.

La implementación de un integrador con amplificador operacional se muestra a continuación.

Integrador con un amplificador operacional

En el primer gráfico (izquierda) se puede ver una señal de entrada (línea recta) de 3 voltios que se mantiene continuo con el pasar del tiempo. En el segundo gráfico (derecha) se muestra que el área bajo la curva en un momento cualquiera es igual al valor de la entrada multiplicado por el tiempo. Vsal = Vent x t.

           Onda de entrada y de salida del integrador con amplificador operacional

Por ejemplo:

• al terminar el primer segundo, el área bajo la curva es Vent x t = 3 x 1 = 3
• al terminar el siguiente segundo, el área bajo la curva es Vent x t = 3 x 2 = 6
• al terminar el tercer segundo, el área bajo la curva es Vent x t = 3 x 3 = 9
• al terminar el cuarto segundo, el área bajo la curva es Vent x t = 3 x 4 = 12

Dando los valores de al resistor R = 1 MΩ y al condensador C = 1 uF en el primer gráfico, el valor de la tensión de salida es: Vsal = – (1/RC) x Vent x t.

La ganancia de este amplificador en este caso es: -1 / (1 x 106 x 1 x 10-6) = -1

El signo negativo se debe a que el amplificador operacional está configurado como amplificador inversor. Así:

• Al terminar el primer segundo,Vsal = – Vent x t = – 3 x 1 = – 3
• Al terminar el siguiente segundo,Vsal = – Vent x t = – 3 x 2 = – 6
• Al terminar el tercer segundo, Vsal = Vent x t = – 3 x 3 = – 9
• Al terminar el cuarto segundo, Vsal =Vent x t = – 3 x 4 = – 12

Esta tensión de salida no crece indefinidamente (en sentido negativo). Hay un momento, como se puede ver el último gráfico en que esta línea se mantiene a un valor constante. Esto sucede cuando el amplificador llega a su tensión de saturación.