Generador de onda triangular. Integrador con Amplificador Operacional

Entrada senoidal, salida triangular

Si a un integrador se le mantiene la entrada a un nivel de corriente continua (constante), por un largo periodo de tiempo, este llegará a saturación.

Observando las figuras del gráfico más abajo se puede ver que si la onda de entrada es cuadrada, el área acumulada es la que se muestra en la primera figura y la forma de onda de la salida será la que se muestra en la tercera figura.

Se puede ver que la tercera figura es el inverso de la segunda debido a que se utiliza un amplificador operacional como inversor

Entre t0 y T1: En el gráfico superior se ve que mientras la tensión de entrada (Vent) se mantiene constante positiva el área acumulada aumenta y la tensión de salida (Vsal) tiene pendiente negativa debido a la inversión (la señal de entrada ingresa por el terminal inversor del amplificador operacional).

En t1: La forma de onda de la entrada cambia su polaridad bruscamente a un valor negativo, el área acumulada va disminuyendo  y la forma de onda de la salida tiene pendiente positiva.

En t2: La entrada cambia a un valor positivo bruscamente y el ciclo se vuelve a repetir.

En el gráfico anterior el tiempo en que la señal de entrada permanece constante, ya sea positiva o negativa, no es suficiente para que el integrador de se sature en su salida

Si la entrada es una onda cuadrada, el integrador se puede utilizar como generador de onda triangular

Señal de entrada sinusoidal

Si la tensión de entrada es sinusoidal, las diferentes formas de onda se ven en el siguiente gráfico

En este caso el área acumulada inicia con un valor negativo debido a la parte de la señal de entrada (Vent) que existe entre -90° y  0°. De 0° a 90° el área acumulada es positiva. Esta área se resta del  área negativa previa hasta cancelarse cuando se llega a los 90°. Después el área acumulada vuelve a crecer hasta llegar a los 180°. Después de los 180° la entrada  empieza a disminuir y esto causa que también empiece a disminuir el área acumulada.

La forma de onda de la salida es invertida  a la del área acumulada debido a que la entrada de la señal se hace en la entrada inversora

Matemáticamente:
- Área acumulada = -Vp cos ωt
- Salida invertida = Vsal = Vp cos ωt

Con la tensión pico de salida = Vp = (1 / RC) Vent
La tensión de salida será:  Vsal = (1 / RC) Vent cos ωt
 

Enlaces relacionados
- Orden, fase, relación de tensión entrada / salida
- Filtros (concepto)
 

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