Tricky Circuit

Інвертувальний інтегратор

Накопичуй напругу з часом

Інтегратор накопичує вхід у часі. Конденсатор зворотного зв’язку зберігає накопичений заряд. Початкова умова — стартове значення для прогнозу змінної системи; тут вихід починає з 0 V. Op amp — Operational Amplifier, операційний підсилювач: живлена схема, що підсилює різницю двох входів. R означає опір, C — ємність; RC — їхній добуток, масштаб часу, який називають постійною часу.

Відкрити інтерактивний дослід

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИЙ СТІЛ

Змінюй налаштування схеми, передбачай покази та перевіряй розв’язання завдання. Це навчальні моделі; припущення пояснено в кожному уроці.

Увійди, щоб зберігати прогрес. Прогрес гостя зберігається на цьому пристрої.

Відкрити лабораторію в повному вікні

Як це працює

Сталий вхід, R = 10 kΩ, C = 10 µF, вихід ±10 V. Повзунок обирає момент, не запускає годинник. Кожен розрахунок починає з 0 V; витоки й зсув не враховані.

RC = 0.1 s. Для сталого Vin потрібний Vout = −Vin × t/RC. t у секундах; 100 ms = 0.1 s. Мінус обертає напрям накопичення.

Складність

  1. Збери · Спостерігай

    Увімкни вхід 1 V і час 100 ms. Отримай −1 V.

    Потрібна підказка?

    Vin=1 V; t=100 ms → −1 V

  2. Досліди · Досліджуй

    Постав вхід 2 V і час 250 ms. Отримай −5 V.

    Потрібна підказка?

    Vin=2 V; t=250 ms → −5 V

  3. Розв’яжи · Розв’яжи

    Постав вхід −2 V і час 500 ms. Досягни +10 V, верхньої межі.

    Потрібна підказка?

    Vin=−2 V; t=500 ms → +10 V

Додаткові матеріали та картки схем

Інвертувальний інтегратор

Сумарна історія відрізняється від останнього показу. Сталий вхід продовжує змінювати вихід з часом.

Vout(t) = Vout(0) − Vin × t/(RC); Vout(0) = 0 V; RC = 0.1 s

За 1 V та 0.1 s множник t/RC дорівнює одиниці. Додатний вхід веде вихід униз.

Корисний зв’язок

До обмеження подвоєння часу чи входу подвоює зміну.

За межами моделі

Початкова напруга важлива; модель задає нуль, не продовжує попередній дослід.

Помилка, якої варто уникати

Повзунок часу обирає новий розрахунок від того самого старту.

Вхід 1 V, час зростає зі 100 ms до 200 ms. Вихід…

  1. −0.5 V
  2. −1 V
  3. −2 V
Читати далі

Удвічі довший час дає подвійну зміну від нуля.

Мала сума

Вхід 1 V протягом 100 ms.

Вихід −1 V.

Оберни накопичення

Вхід −2 V протягом 500 ms.

Вихід +10 V.

Спробуй іншу зміну

За 2 V порівняй 100, 200, 300 ms. Передбач −2, −4, −6 V.

ti.com