integraattorissa

Integraattorissa on kyse sekä sanan taivutuksesta että niihin liittyvästä laitteesta. Suomen kielessä integraattori on sana, ja inessiivissä muotoa käytetään ilmaisemaan sijaintia: integraattorissa tarkoittaa “in the integrator” eli “integraattorin sisällä”. Tämä muoto esiintyy yleisesti teknisessä ja opetusmateriaalissa kuvaamaan jotakin, joka tapahtuu tai sijaitsee integraattorissa.

Integraattori yleisesti

Integraattori on laite tai matemaattinen operaatio, joka tuottaa syötteen aikaintergraalin. Elektronisessa kontekstissa integraattori on usein op-amp-pohjainen kytkentä, jossa palautekanavissa on kondensaattori. Ideaalissa tapauksessa vakiovoimainen vaste on Vout(t) = −(1/RC) ∫ Vin(t) dt, jolloin ulostulo kasvaa negatiivisesti aikavälein Vin, kunnes säätömerkki muuttuu. Käytännössä integrointi on rajoitettu DC-tahdilla ja herkkä offset- ja bias-virroille; normaalisti palautteeseen lisätään vastus kondensaattorin paralleliksi, jotta DC-toiminta pysyy hallinnassa ja laite ei kulu loputtomasti kohti saturaatioa.

Käytännön näkökulmia

Analogisissa toteutuksissa erotetaan jatkuva ja diskreetti (digitaalinen) integrointi. Diskreetissä järjestelmissä integroituminen toteutetaan summauksena: y[n] = y[n−1] + (T/RC) x[n]. Käytännössä integraattoreissa esiintyy driftiä, kytkentävirtojen vaikutusta ja lämpötilariippuvuutta; näiden vuoksi suunnittelussa käytetään erilaisia kompensaation keinoja ja esikäsittelyä.

Käyttökohteet

Integraattoreita käytetään signaalin käsittelyssä, kontrollijärjestelmissä, analogisessa laskennassa ja sensorointien signaalien muokkauksessa. Suomenkielisessä tekstipohjaisessa materiaalissa sana "integraattorissa" viittaa aina siihen, että käsittely tai tapahtuma tapahtuu integraattorissa, joko fyysisessä laitteessa tai laskennallisessa mallissa.