Задача №3 интегратор

На вход инвертирующего интегратора поступает последовательность из четырех прямоугольных импульсов различной полярности, амплитуды и длительности с паузами 1 мксек.

Требуется рассчитать форму выходного сигнала, изобразить форму входного и выходного сигналов, сформулировать требования к ОУ и выбрать тип ОУ из 140 серии.

Схема инвертирующего интегратора изображена на Рис.3

C

R

Uвх

Uвых

Рис.3

Исходные данные выбираются из таблицы 2

Методические указания

Выходной сигнал рассчитывается по известной формуле функционирования инвертирующего интегратора. В исходном состоянии емкость разряжена, утечки в ней отсутствуют, т.е. начальные условия – нулевые. Операционный усилитель идеальный.

Где - постоянная времени интегратора.

Так как Uвх на каждом временном интервале постоянно, то

Для каждого i-го интервала из таблицы

Где – постоянное входное напряжение на i-том временном интервале;

-уровень выходного напряжения в конце предидущего временного интервала;

-уровень выходного напряжения в конце i-го временного интервала.

В паузе до первого входного импульса, между входными импульсами и

после последнего входного импульса .

- время паузы.

Выходное напряжение за время паузы не изменяется.

ОУ выбирается по максимальным входному и выходному напряжениям и максимальной скорости нарастания выходного напряжения

; ;

Для выбранного типа ОУ необходимо показать возможный вариант включения корректирующей цепи, цепи балансировки нуля, и параметры ОУ.

В графическом материале требуется привести схему идеального интегратора, интегратора на реальном ОУ со всеми вспомогательными цепями и обозначением номеров выводов ОУ (цоколевка), изобразить форму входного и выходного сигналов.

Таблица 2 (Для всех вариантов R=10 кОм)

№ вар	U1(В)	U2(В)	U3(В)	U4(В)	t1(мкс)	t2(мкс)	t3(мкс)	t4(мкс)	С(нФ)
1	10	2	4	-7	1,5	2	3	4	1,5
2	10	3	-5	8	2,5	3	4	1	1,5
3	10	2	-6	-9	3,5	4	1	2	1,5
4	5	-9	4	10	4,5	1	2	3	1,5
5	10	-3	5	-8	1,7	2	3	5	1,6
6	2	-4	-6	9	2,7	3	5	1	1,6
7	2	-3	-7	-10	3,7	5	1	2	1,6
8	-2	4	5	1	5,7	1	2	3	1,6
9	-3	4	6	-9	1,6	2	4	5	1,6
10	-3	5	-7	10	2,6	4	5	1	1,6
11	-3	4	-8	-1	4,6	5	1	2	1,6
12	-3	-5	6	2	5,6	1	2	4	1,6
13	-4	-5	7	-10	1,5	3	4	5	1,8
14	-4	-6	-8	10	3,5	4	5	1	1,8
15	4	5	9	-2	4,5	5	1	3	1,8
16	4	6	-7	3	5,5	1	3	4	1,8
17	5	6	-8	-1	2,5	3	4	5	1,8
18	5	-7	9	2	3,5	4	5	2	1,8
19	5	-6	10	-3	4,5	5	2	3	1,8
20	5	-7	-8	4	5,5	2	3	4	1,8
21	6	-7	-9	-2	1,5	2	4	3	1,5
22	-6	8	10	3	2,5	3	1	4	15
23	-6	7	1	-4	3,5	4	2	1	14,5
24	-6	8	-9	5	4,5	1	3	2	15
25	-7	8	-10	-3	1,7	2	5	3	1,6
26	-7	-9	10	4	2,7	3	1	5	1,6
27	-7	-8	2	-5	3,7	5	2	1	1,6
28	-7	-9	-10	6	5,7	1	3	2	1,6
29	8	9	1	-4	1,6	2	5	4	1,6
30	8	10	-9	5	2,6	4	1	5	1,6
31	8	9	-3	-6	4,6	5	2	1	1,6
32	8	-10	1	7	5,6	1	4	2	1,6
33	9	-10	2	-5	1,5	3	5	4	1,8
34	9	-1	-3	6	3,5	4	1	5	17,5
35	9	-10	-4	-7	4,5	5	3	1	1,8
36	-9	10	2	8	5,5	1	4	3	1,8
37	-10	1	3	-6	2,5	3	5	4	1,8
38	-10	2	-4	7	3,5	4	2	5	1,8
39	-10	1	-5	-8	4,5	5	3	2	1,8
40	-10	-2	3	9	1,5	3	2	4	1,5
41	-2	-4	7	-10	2,5	4	3	1	1,5
№ вар	U1(В)	U2(В)	U3(В)	U4(В)	t1(мкс)	t2(мкс)	t3(мкс)	t4(мкс)	С(нФ)
42	-3	-5	-8	10	3,5	1	4	2	1,5
43	5	6	9	-1	1,7	3	2	5	1,6
44	3	4	-10	10	2,7	5	3	1	1,6
45	3	5	-8	-2	5,7	2	1	3	1,6
46	4	-6	9	8	3,5	5	4	1	1,8
47	3	-7	10	-2	4,5	1	5	3	1,8
48	4	-5	-10	2	5,5	3	1	4	1,8
49	4	-6	-9	-3	2,5	4	3	5	1,8
50	-5	7	10	3	3,5	5	4	2	1,8
51	-7	-9	-10	6	5,7	1	3	2	1,6
52	8	9	1	-4	1,6	2	5	4	1,6
53	8	10	-9	5	2,6	4	1	5	1,6
54	8	9	-3	-6	4,6	5	2	1	1,6
55	8	-10	1	7	5,6	1	4	2	1,6
56	9	-10	2	-5	1,5	3	5	4	1,8
57	9	-1	-3	6	3,5	4	1	5	1,8
58	9	-10	-4	-7	4,5	5	3	1	1,8
59	-9	10	2	8	5,5	1	4	3	1,8
60	-10	1	3	-6	2,5	3	5	4	1,8
61	-10	2	-4	7	3,5	4	2	5	1,8
62	-10	1	-5	-8	4,5	5	3	2	1,8
63	-10	-2	3	9	1,5	3	2	4	1,5
64	-2	-4	7	-10	2,5	4	3	1	1,5
65	-3	-5	-8	10	3,5	1	4	2	1,5
66	5	6	9	-1	1,7	3	2	5	1,6
67	3	4	-10	10	2,7	5	3	1	1,6
68	3	5	-8	-2	5,7	2	1	3	1,6
69	4	-6	9	8	3,5	5	4	1	1,6
70	3	-7	10	-2	4,5	1	5	3	1,6
71	4	-5	-10	2	5,5	3	1	4	1,6
72	4	-6	-9	-3	2,5	4	3	5	1,8
73	-5	7	10	3	3,5	5	4	2	1,8
74	10	2	4	-7	1,5	2	3	4	1,5
75	10	3	-5	8	2,5	3	4	1	1,5
76	10	2	-6	-9	3,5	4	1	2	1,5
77	5	-9	4	10	4,5	1	2	3	1,5
78	10	-3	5	-8	1,7	2	3	5	1,6
79	2	-4	-6	9	2,7	3	5	1	1,6
80	2	-3	-7	-10	3,7	5	1	2	1,6
81	-2	4	5	1	5,7	1	2	3	1,6
82	-3	4	6	-9	1,6	2	4	5	1,6
83	-3	5	-7	10	2,6	4	5	1	1,6
№ вар	U1(В)	U2(В)	U3(В)	U4(В)	t1(мкс)	t2(мкс)	t3(мкс)	t4(мкс)	С(нФ)
84	-3	4	-8	-1	4,6	5	1	2	1,6
85	-3	-5	6	2	5,6	1	2	4	1,6
86	-4	-5	7	-10	1,5	3	4	5	1,8
87	-4	-6	-8	10	3,5	4	5	1	1,8
88	4	5	9	-2	4,5	5	1	3	1,8
89	4	6	-7	3	5,5	1	3	4	1,8
90	5	6	-8	-1	2,5	3	4	5	1,8
91	5	-7	9	2	3,5	4	5	2	1,8
92	5	-6	10	-3	4,5	5	2	3	1,8
93	5	-7	-8	4	5,5	2	3	4	1,8
94	6	-7	-9	-2	1,5	2	4	3	1,5
95	-6	8	10	3	2,5	3	1	4	1,5
96	-6	7	1	-4	3,5	4	2	1	1,5
97	-6	8	-9	5	4,5	1	3	2	1,5
98	-7	8	-10	-3	1,7	2	5	3	1,6
99	-7	-9	10	4	2,7	3	1	5	1,6
100	-7	-8	2	-5	3,7	5	2	1	1,6
101	-6	8	10	3	2,5	3	1	4	1,5
102	-6	7	1	-4	3,5	4	2	1	1,5
103	-6	8	-9	5	4,5	1	3	2	1,5
104	-7	8	-10	-3	1,7	2	5	3	1,6
105	-7	-9	10	4	2,7	3	1	5	1,6
106	-7	-8	2	-5	3,7	5	2	1	1,6
107	-7	-9	-10	6	5,7	1	3	2	1,6
108	8	9	1	-4	1,6	2	5	4	1,6
109	8	10	-9	5	2,6	4	1	5	1,6
110	8	9	-3	-6	4,6	5	2	1	1,6
111	8	-10	1	7	5,6	1	4	2	1,6
112	9	-10	2	-5	1,5	3	5	4	1,8
113	9	-1	-3	6	3,5	4	1	5	1,8
114	9	-10	-4	-7	4,5	5	3	1	1,8
115	-9	10	2	8	5,5	1	4	3	1,8
116	-10	1	3	-6	2,5	3	5	4	1,8
117	-10	2	-4	7	3,5	4	2	5	1,8
118	-10	1	-5	-8	4,5	5	3	2	1,8
119	-10	-2	3	9	1,5	3	2	4	1,5
120	-2	-4	7	-10	2,5	4	3	1	1,5
121	-3	-5	-8	10	3,5	1	4	2	1,5
122	5	6	9	-1	1,7	3	2	5	1,6
123	3	4	-10	10	2,7	5	3	1	1,6
124	3	5	-8	-2	5,7	2	1	3	1,6
125	4	-6	9	8	3,5	5	4	1	1,8
№ вар	U1(В)	U2(В)	U3(В)	U4(В)	t1(мкс)	t2(мкс)	t3(мкс)	t4(мкс)	С(нФ)
126	3	-7	10	-2	4,5	1	5	3	1,8
127	4	-5	-10	2	5,5	3	1	4	1,8
128	4	-6	-9	-3	2,5	4	3	5	1,8
129	-5	7	10	3	3,5	5	4	2	1,8
130	10	2	4	-7	1,5	2	3	4	1,5
131	10	3	-5	8	2,5	3	4	1	1,5
132	10	2	-6	-9	3,5	4	1	2	1,5
133	5	-9	4	10	4,5	1	2	3	1,5
134	10	-3	5	-8	1,7	2	3	5	1,6
135	2	-4	-6	9	2,7	3	5	1	1,6
136	2	-3	-7	-10	3,7	5	1	2	1,6
137	-2	4	5	1	5,7	1	2	3	1,6
138	-3	4	6	-9	1,6	2	4	5	1,6
139	-3	5	-7	10	2,6	4	5	1	1,6
140	-3	4	-8	-1	4,6	5	1	2	1,6
141	-3	-5	6	2	5,6	1	2	4	1,6
142	-4	-5	7	-10	1,5	3	4	5	1,8
143	-4	-6	-8	10	3,5	4	5	1	1,8
144	4	5	9	-2	4,5	5	1	3	1,8
145	4	6	-7	3	5,5	1	3	4	1,8
146	5	6	-8	-1	2,5	3	4	5	1,8
147	5	-7	9	2	3,5	4	5	2	1,8
148	5	-6	10	-3	4,5	5	2	3	1,8
149	5	-7	-8	4	5,5	2	3	4	1,8
150	6	-7	-9	-2	1,5	2	4	3	1,5
151	-7	8	-10	-3	1,7	2	5	3	1,6
152	-7	-9	10	4	2,7	3	1	5	1,6
153	-7	-8	2	-5	3,7	5	2	1	1,6
154	-7	-9	-10	6	5,7	1	3	2	1,6
155	8	9	1	-4	1,6	2	5	4	1,6
156	8	10	-9	5	2,6	4	1	5	1,6
157	8	9	-3	-6	4,6	5	2	1	1,6
158	8	-10	1	7	5,6	1	4	2	1,6
159	9	-10	2	-5	1,5	3	5	4	1,8
160	9	-1	-3	6	3,5	4	1	5	1,8
161	9	-10	-4	-7	4,5	5	3	1	1,8
162	-9	10	2	8	5,5	1	4	3	1,8
163	-10	1	3	-6	2,5	3	5	4	1,8
164	-10	2	-4	7	3,5	4	2	5	1,8
165	-10	1	-5	-8	4,5	5	3	2	1,8
166	-10	-2	3	9	1,5	3	2	4	1,5
167	-2	-4	7	-10	2,5	4	3	1	1,5
№ вар	U1(В)	U2(В)	U3(В)	U4(В)	t1(мкс)	t2(мкс)	t3(мкс)	t4(мкс)	С(нФ)
168	-3	-5	-8	10	3,5	1	4	2	1,5
169	5	6	9	-1	1,7	3	2	5	1,6
170	3	4	-10	10	2,7	5	3	1	1,6
171	3	5	-8	-2	5,7	2	1	3	1,6
172	4	-6	9	8	3,5	5	4	1	1,8
173	3	-7	10	-2	4,5	1	5	3	1,8
174	4	-5	-10	2	5,5	3	1	4	1,8
175	4	-6	-9	-3	2,5	4	3	5	1,8
176	-5	7	10	3	3,5	5	4	2	1,8
177	10	2	4	-7	1,5	2	3	4	1,5
178	10	3	-5	8	2,5	3	4	1	1,5
179	10	2	-6	-9	3,5	4	1	2	1,5
180	5	-9	4	10	4,5	1	2	3	1,5
181	10	-3	5	-8	1,7	2	3	5	1,6
182	2	-4	-6	9	2,7	3	5	1	1,6
183	2	-3	-7	-10	3,7	5	1	2	1,6
184	-2	4	5	1	5,7	1	2	3	1,6
185	-3	4	6	-9	1,6	2	4	5	1,6
186	-3	5	-7	10	2,6	4	5	1	1,6
187	-3	4	-8	-1	4,6	5	1	2	1,6
188	-3	-5	6	2	5,6	1	2	4	1,6
189	-4	-5	7	-10	1,5	3	4	5	1,8
190	-4	-6	-8	10	3,5	4	5	1	1,8
191	4	5	9	-2	4,5	5	1	3	1,8
192	4	6	-7	3	5,5	1	3	4	1,8
193	5	6	-8	-1	2,5	3	4	5	1,8
194	5	-7	9	2	3,5	4	5	2	1,8
195	5	-6	10	-3	4,5	5	2	3	1,8
196	5	-7	-8	4	5,5	2	3	4	1,8
197	6	-7	-9	-2	1,5	2	4	3	1,5
198	-6	8	10	3	2,5	3	1	4	1,5
199	-6	7	1	-4	3,5	4	2	1	1,5
200	-6	8	-9	5	4,5	1	3	2	1,5