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Diferenciador e integrador - sin op-amp

Estoy intentando comprender el funcionamiento y la función de los circuitos integrador y diferenciador que utilizan op-amps.

¿Puede alguien decirme por qué es necesario utilizar op-amps para esa función? Seleccionando el valor justo de componentes RC (valores de constante de tiempo apropiados) según nuestra señal de entrada también realizaríamos la misma función, ¿no?

¿Qué ventaja nos da el op-amp y qué desventaja nos da el uso de circuitos RC para las funciones de diferenciación e integración?

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Los integradores sin op amps son sólo una aproximación.

Consideremos un integrador ideal con una constante de tiempo de 1 segundo. Póngale una unidad de entrada, y la salida aumentará (teóricamente para siempre) a 1 por segundo en una línea perfectamente recta.

Ahora utiliza un amplificador operacional con una resistencia de entrada de 1 Mohm y un condensador de realimentación de 1 uF. Para una entrada de 1 voltio, la salida subirá (bueno, bajará, en realidad) a 1 voltio por segundo. Lo hará hasta que la salida se acerque a la tensión de alimentación, momento en el que se limitará. Dentro de los límites impuestos por las fuentes de alimentación, el circuito actuará como un integrador ideal.

Por último, considere una resistencia de 1 Mohm conectada a un capuchón de 1 uF, siendo la tensión a través del capuchón la salida. Si aplicas 1 voltio a la resistencia, la tensión en el tapón aumentará inicialmente 1 V/seg. Integrador, ¿verdad?

Bueno, sigue mirando. En lugar de subir sin límite, la tensión del condensador empezará a nivelarse y nunca superará 1 voltio.

Así que, mientras la tensión del condensador no cambie apreciablemente, un integrador RC pasivo funciona bien. Cuanto mayor sea la tensión de salida, más se desvía del comportamiento ideal.

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