El mundo de la electrónica nos sorprende día a día con sus avances y aplicaciones prácticas. En este artículo, nos adentraremos en el fascinante mundo de los circuitos integradores de amplificadores operacionales. Descubre cómo funcionan, sus aplicaciones más comunes y el impacto que tienen en nuestra vida cotidiana. ¡No te lo puedes perder!
Integrador de amplificador operacional es un circuito electrónico que produce una salida que es proporcional a la integración de la entrada aplicada. Básicamente realiza operaciones matemáticas de integración. En este artículo, veremos los diferentes circuitos integradores basados en amplificadores operacionales, su funcionamiento y sus aplicaciones. Básicamente, hay dos circuitos para realizar la función de integración. Primero, usando un capacitor y un amplificador operacional y segundo, usando un inductor y un amplificador operacional.
Circuito integrador usando condensador y amplificador operacional
El condensador (C), la resistencia (R) y el amplificador operacional se utilizan en el circuito integrador como se muestra en la figura 1. La entrada Vi se aplica a través de la resistencia R en el terminal inversor. Vo es el voltaje de salida. El terminal no inversor del amplificador operacional está conectado a tierra. Esto significa que el voltaje del terminal no inversor es cero voltios.
Análisis
El análisis del circuito integrador se muestra en la figura 2. Dado que el amplificador operacional es ideal y hay retroalimentación negativa, el voltaje de la terminal inversora (V−) es igual a la tensión del terminal no inversor (V+ = 0V), según el concepto corto virtual.
V− = V+ = 0V
Las corrientes que ingresan a ambos terminales del amplificador operacional son cero ya que el amplificador operacional es ideal.
Deje que la corriente I fluya a través de la resistencia R.
(1) 
El voltaje a través del capacitor (VC) se da como
(2) 
La corriente del capacitor (IC) se da como
De la ecuación (2), tenemos
Por lo tanto
(3) 
Aplicar KCL en el nodo PAG
(4) 
De las ecuaciones (1), (3) y (4), tenemos
Integrando ambos lados
Por lo tanto, tenemos
donde K es una constante
Nota: El signo negativo en la salida significa que hay una diferencia de fase de 180° entre la salida y la entrada aplicada.
Circuito integrador usando inductor y amplificador operacional
El inductor (L), la resistencia (R) y el amplificador operacional se utilizan en el circuito integrador como se muestra en la figura 3. La entrada Vi se aplica a través del inductor L en el terminal inversor. Vo es el voltaje de salida. El terminal no inversor del amplificador operacional está conectado a tierra. Esto significa que el voltaje del terminal no inversor es cero voltios.
Análisis
El análisis del circuito integrador se muestra en la figura 4. Dado que el amplificador operacional es ideal y hay retroalimentación negativa, el voltaje de la terminal inversora (V−) es igual a la tensión del terminal no inversor (V+ = 0V), según el concepto corto virtual.
V− = V+ = 0V
Las corrientes que ingresan a ambos terminales del amplificador operacional son cero ya que el amplificador operacional es ideal.
Deje que la corriente I fluya a través de la resistencia R.
(5) 
PuedoL es la corriente del inductor
Aplicar KCL en el nodo PAG
(6) 
El voltaje a través del inductor (VL) se da como
(7) 
El voltaje del inductor (VL) se da como
De las ecuaciones (5) y (6), tenemos
Por lo tanto
De la ecuación (7), tenemos
Integrando ambos lados
Por lo tanto, tenemos
donde K es una constante
Nota: El signo negativo en la salida significa que hay una diferencia de fase de 180° entre la salida y la entrada aplicada.
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