Wzmacniacz operacyjny pracujący jako integrator (najczęściej w konfiguracji odwracającej) wykorzystuje kondensator w pętli sprzężenia zwrotnego oraz rezystor na wejściu. W idealnym modelu transmitancja ma postać zależną od 1/(RCs), a w dziedzinie czasu daje to relację:
Vout(t) = −(1/RC) · ∫ Vin(t) dt
Oznacza to, że "szybkość całkowania" (czyli jak szybko zmienia się wyjście przy danym sygnale wejściowym) zależy od pary elementów RC. W praktyce projektowej często zakłada się jedną wartość (np. rezystor wejściowy wynikający z dopasowania impedancji lub poziomów sygnału), a następnie dobiera kondensator sprzężenia zwrotnego, aby uzyskać wymaganą stałą czasową τ = R·C lub wymagany współczynnik 1/(RC).
Dlaczego poprawna odpowiedź to "kondensator sprzężenia zwrotnego"?
To właśnie on jest elementem "czasowym" w pętli sprzężenia zwrotnego integratora: gromadzi ładunek i powoduje narastanie/opadanie napięcia na wyjściu w funkcji czasu. Zmiana jego pojemności bezpośrednio zmienia τ (przy niezmienionym R).
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe?
- Rezystor wejściowy – wpływa na stałą czasową, ale nie samodzielnie; τ wynika z iloczynu R i C. Jeśli pytanie wymusza wskazanie jednego elementu do doboru (przy założeniu drugiego), typowo dobiera się C w sprzężeniu zwrotnym.
- Napięcie zasilania – decyduje głównie o dopuszczalnym zakresie napięć na wyjściu i zapasie na nasycenie, ale nie ustala wartości τ w idealnym opisie integratora.
- Wzmacniacz operacyjny – jego parametry (pasmo, slew rate, prądy polaryzacji) wpływają na poprawność działania i ograniczenia praktyczne, lecz sama stała czasowa integratora w schemacie jest definiowana przez elementy RC w torze.
Wskazówka egzaminacyjna: gdy w pytaniu pojawia się integrator, szukaj elementów RC, a szczególnie kondensatora w sprzężeniu zwrotnym. Jeśli nie ma doprecyzowania, pamiętaj, że w teorii τ zależy od obu elementów.
