Integrointipiirien

Integrointipiiri, tunnetaan myös nimellä integraattori, on elektroninen piiri, joka toteuttaa matemaattisen integrointioperaation. Tämä tarkoittaa, että piirin lähtösignaalin arvo on verrannollinen sen tulosignaalin integraaliin ajan suhteen. Yksinkertaisin integrointipiiri koostuu operaatiovahvistimesta, kondensaattorista ja vastuksesta. Tulosignaali saadaan operaatiovahvistimen lähdöstä, kun taas tulo kytketään vastuksen kautta operaatiovahvistimen ei-invertoivaan tuloon ja kondensaattori kytketään operaatiovahvistimen invertoivaan tuloon ja lähtöön. Tässä konfiguraatiossa kondensaattorin varaus kasvaa tai vähenee tulovirran mukaan, mikä johtaa lähtöjännitteen muutokseen, joka vastaa tulosignaalin integraalia.

Integrointipiirejä käytetään monissa sovelluksissa. Ne ovat olennainen osa analogisia tietokoneita, joissa niitä käytetään differentiaaliyhtälöiden ratkaisemiseen. Niitä hyödynnetään myös signaalinkäsittelyssä, esimerkiksi suodattimina tai muistielementteinä. Lisäksi integrointipiirejä löytyy tasavirtamoottorin ohjausjärjestelmistä ja erilaisista mittauslaitteista, joissa tarvitaan signaalin kumulatiivisen arvon laskemista. Ideaalisen integrointipiirin toiminta on lineaarista, mutta todellisissa piireissä esiintyy epätäydellisyyksiä, kuten vahvistimen rajallinen kaistanleveys ja syöttövirrat, jotka voivat aiheuttaa virhettä ajan myötä. Tästä syystä käytännön sovelluksissa saatetaan tarvita tarkempia tai stabiloituja integrointipiiriratkaisuja.