¿Por qué utilizamos condensadores en circuitos diferenciadores e integradores (que comprenden amplificadores operacionales) y no inductores?

Una de las posibles razones que sé es que los condensadores están disponibles en una amplia gama de valores y pueden hacerse más precisos que los inductores. ¿Qué otro factor lleva al uso de condensadores sobre inductores?

Muchos circuitos requieren valores de impedancia media / alta incluso para frecuencias moderadamente bajas, como el audio, y un condensador de, digamos, 10 nF a 1 kHz tiene una impedancia de 15.9 kOhm. Un inductor que tenga esta impedancia a 1 kHz tendría un valor de 2.53 henries.

Ahora, ese no es un valor pequeño para caber en un espacio para un componente de montaje en superficie. Esa es una razón y la siguiente es el costo: intente encontrar una bobina de 2.5 henry en farnell, digikey o mouser y vea cuánto cambio tiene de un dólar o una libra. El 10nF le costará aproximadamente un par de centavos como máximo.

Por lo tanto, no es pequeño y no es barato y un efecto secundario de no ser pequeño es que poseerá una capacidad parasitaria significativa (varios pico faradios, si no más) y esto lo hace menos que perfecto. Ciertamente no estoy diciendo que las tapas sean perfectas, pero son un par de órdenes de magnitud más perfectas que un inductor.

También tendrá una resistencia de CC significativa ya que está hecho lo más pequeño posible. No será bueno para manejar corrientes como el capacitor y el núcleo probablemente se saturará.

Mala idea: usar condensadores.

En general, los inductores tienen mucha más pérdida que los condensadores. Se apartan mucho más de los modelos ideales que las personas aprenden en la universidad, y de una manera poco especificada. En otras palabras, es más probable que un circuito que tiene inductores en lugar de tapas necesite ajustes.

También los inductores, dependiendo de cómo se construyan, son más propensos a recoger campos perdidos, lo que significa más restricciones de diseño de PCB. Todo el proceso, desde el diagrama de circuito bosquejado a mano hasta la PCB de trabajo, es más predecible cuando no hay inductores.

Finalmente, si necesita sustituir una parte, es más probable que tenga problemas con un inductor que con una tapa, ya que muchos inductores usan huellas no estándar.

Tanto las bobinas (inductores) como los condensadores diferencian o integran algo con el tiempo.

Creo que, en casi cualquier contexto, un circuito activo (uno con amplificadores operacionales o algún tipo de amplificador de transistores) con inductores costará más de uno con el número equivalente de condensadores. Se necesita más para fabricar una bobina que para fabricar un condensador.

Sería posible construir circuitos integradores o diferenciadores usando inductores, pero estos integrarían corriente en lugar de voltaje.

En este caso, también necesitaría un amplificador de corriente (baja impedancia de entrada, alta impedancia de salida) en lugar de un amplificador de voltaje. Estos son algo más poco prácticos de construir.