Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:
"Пояснить переходную характеристику интегратора на ОУ при подаче на него напряжения в виде скачка". Я пояснил переходную характеристику, мне нужно узнать, не допустил ли я где-то ошибку. Заранее спасибо!
У нас есть интегратор на ОУ с конденсатором в качестве обратной связи. На вход интегратора поступает напряжение в виде скачка. Далее представлена схема интегратора на ОУ и переходная характеристика.

На рисунке изображена переходная характеристика интегрирующего усилителя. Переходная характеристика усилителя – зависимость выходного сигнала (в данном случае, выходного напряжения) от времени при скачкообразном входном воздействии. Выходное напряжение, отмеченное пунктирной линией, соответствует идеальному интегрированию (возможно при идеальном ОУ), сплошная линия – реальное интегрирование.
Интегрирующий усилитель или же интегратор – устройство на основе ОУ, выходной сигнал которого пропорционален интегралу от входного. Если обратная связь, которой охвачен ОУ, образуется конденсатором, то схема выполняет математическую операцию интегрирования по времени. То есть, она действует как накопитель, в котором входной сигнал суммируется на заданном отрезке времени.
На вход подаётся неотрицательное напряжение, на выходе будет отрицательное напряжение. Это можно объяснить тем, что напряжение поступает на инвертирующий вход операционного усилителя. Неинвертирующий вход заземлен. Входной сигнал формируется через входной резистор R1.
Далее представлено соотношение, связывающее входное напряжение с выходным (принцип работы интегратора):

где R1C1=T – постоянная времени RC-цепи. Мы видим, что выходное напряжение зависит от сопротивления резистора R1 и от ёмкости C1. Чем меньше эти значения, тем быстрее конденсатор заряжается, тем больше выходное напряжение.
Если на входе интегрирующего усилителя появляется напряжение в виде скачка (как в случае рисунка), то напряжение на его выходе будет изменяться согласно выражению:

где Uвых0 – начальное напряжение (когда время t = 0) на выходе интегрального усилителя, а ?_э=K?_1=KR1C1 – эквивалентное значение постоянной времени RC-цепи. Напряжение изменяется по экспоненциальному закону.
Если t << ?э, то выходное напряжение находится так: . В этом случае, график выходного напряжения можно считать прямой (как на рисунке), так как этот участок экспоненты представляет из себя грубо говоря наклонную прямую (линейный график). При этом выходное напряжение не будет зависеть от коэффициента усиления.
Резистор ограничивает ток, протекающий через конденсатор. Чем меньше заряженных частиц за единицу времени прибывает в конденсатор, тем больше времени для заряда ему потребуется. Конденсатор разряжается после окончания подачи скачка напряжения.
Поскольку интегратор на операционном усилителе производит действия над напряжениями в течение некоторого времени, то результат его работы можно интерпретировать как сумму напряжений за некоторое время. Практически весь входной ток протекает через конденсатор С1.
Выходное напряжение формируется через конденсатор цепи обратной связи. Когда происходит скачок напряжения, конденсатор заряжается на величину, практически равную минус выходному напряжению (т.к. входное напряжение подаётся на инвертор). Именно конденсатор и делает схему интегрирующей.