1.3.Диференціюючі операційні підсилювачі.

Для виконання операції диференціювання ОП включають по схемі зображеній на рис.1.3.Струм  що проходить через резистор R визначається виразом 

і = U_вих / R = - C dU_вх/dt

звідки

U_вих = - RC dU_вх/dt (1.6)

Із отриманого виразу випливає що вихідна величина підсилювача пропорційна похідній від вхідної величини.

R

C

U_вх U_вих

Рис.1.3.Диференціюючий ОП

1.4.Інтегруючий операційний підсилювач.

Операція інтегрування виконується по схемі включення ОП (рис.1.4).

На основі першої та другої властивостей ОП можемо записати

U_вих = - U_c та U_вх = U_R . тоді стум і можна визначити із виразу 

i = U_R / R = U_вх / R .

Цей же струм заряджає конденсатор  так як вихідний струм підсилювача рівний нулю. Напруга на конденсаторі  і відповідно і на виході схеми 

U_вих = - U_c = - 1/C  idt = - 1/RC  U_вхdt = - K_n  U_вхdt  (1.7)

де K_n = 1/RC –коефіцієнт передачі інтегруючого підсилювача.

Із виразу (1.7) видно  що такий підсилювач інтегрує вхідну напругу.

C

R

U_вх U_вих

Рис.1.4.Інтегруючий ОП

При наявності декількох входів (рис.1.5) схема інтегруватиме алгебраїчну суму напруг U_вх =U₁ + U₂ + U₃  кожна із яких помножуватиметься на відповідний коефіцієнт передачі  тобто 

U_вих = -  ((1/R₁C)U₁ + (1/R₂C)U₂ + (1/R₃C)U₃)dt (1.8)

В еличина  =RC визначає постійну часу інтегруючого операційного підсилювача.

C

R1

U₁

R2

U₂

R3

U₃

Рис.1.5.Інтегросумуюючий ОП

Зрозуміло що для створення аналогової обчислювальної машини перелік вище перерахованих пристроїв був би недостатнім. Так як аналогова обчислювальна машина використовується для розвязку диференційних рівнянь та для математичного моделювання різних процесів виникає необхідність у існуванні таких пристроїв як блоки формування часових залежностей та функціональних перетворювачів. Саме такі блоки дають можливість отримання тих функціональних залежностей дії над якими і виконуватимуть описані вище операційні підсилювачі.

1.5.Інші складові аналогової еом.

В склад аналогової ЕОМ входять ще такі пристрої

· функціональні перетворювачі

· пристрої генерації часової залежності

· пристрої множення та ділення

Для прикладу приведемо принцип отримання часової залежності.

Визначальний характер процесу досліджуваного за допомогою аналогової ЕОМ носить часові залежності. Для отримання необхідної функції часу U_вих = f(t) можна використовувати операційний підсилювач що виконує інтегруючу дію та функціональний перетворювач ФП що відтворює залежність U_вих = f(U_вх) яка відповідає заданій функції.

При замиканні контактів реле Р₁ (рис.1.6) напруга на вході інтегруючого ОП змінюється скачкоподібно. В результаті інтегрування даного скачка на виході підсилювача а відповідно і на вході функціонального перетворювача отримується напруга пропорційна часу тобто U_вх = Kt. При цьому а вході функціонального перетворювача отримується

U_вих = f(U_вх) = f(Kt) (1.9)

Тобто завдання функції.

C

U_вх=Kt

R P₁ U_вих

- Е

Рис.1.6.