Além de amplificadores, somadores e subtratores, AMPOPs também podem realizar outras operações como realizar a integral de um sinal com um amplificador integrador.
Neste post vemos como criar um amplificador integrador com AMPOP, resolver seu circuito elétrico e determinar seu ganho.
Como vemos na figura abaixo, para criar um amplificador integrador basta montar um amplificador inversor e substituir o resistor de realimentação RF por um capacitor.
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Resolvendo o circuito do amplificador integrador
Como sabemos, a malha de realimentação de um amplificador inversor em conjunto com o alto ganho do AMPOP fazem com que o terminal inversor apresente a mesma tensão que o terminal não-inversor.
VN = VP = 0 V (GND)
Com isso, pela Lei de Ohm, podemos determinar a corrente I que atravessa o resistor R.
I = VI/R
A corrente na porta inversora é nula, fazendo a corrente I ser conduzida por completa pelo capacitor C. A partir disso podemos determinar a tensão de saída VO, que depende da corrente que o atravessa.
VO = VN – (1/C) ∫ I dt = (–1/C) ∫ (VI/R) dt
VO = (–1/RC) ∫ VI dt
Dessa forma, vemos que a tensão de saída VO do amplificador integrador é proporcional a integral da tensão de entrada VI.
Ganho do amplificador integrador
A constante de proporcionalidade que relaciona a saída VO com a integral de VI é o ganho do amplificador integrador.
GF = –1/RC
VO = GF ∫ VI dt
Note que o ganho é negativo, pois é utilizada a topologia inversora.
Note também que podemos escolher os valores da resistência R e da capacitância C para determinar o ganho do amplificador.
Amplificador integrador com indutor
Não é comum, mas é possível criar um amplificador integrador com um indutor em vez de um capacitor. Basta manter o resistor de realimentação e substituir o outro resistor por um indutor.
Para este amplificador usando o indutor L e a resistência R temos a seguinte saída VO para entrada VI.
VO = (–R/L) ∫ VI dt
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