1. 基本微分電路
圖1
圖2
圖 3
微分是積分的逆運算,將基本積分電路中的電阻和電容元件位置互換,便得到圖1所示的微分電路。
在這個電路中,同樣存在虛地和虛斷,因此可得
上式表明,輸出電壓vo與輸入電壓的微分 成正比。
當輸入電壓vs為階躍信號時,考慮到信號源總存在內(nèi)阻,在t=0時,輸出電壓仍為一個有限值,隨著電容器c的充電。輸出電壓vo將逐漸地衰減,最后趨近于零,如圖2所示。
2. 改進型微分電路
當輸入電壓為正弦信號vs=sinwt時,則輸出電壓vo=–rcwcoswt。此時vo的輸出幅度將隨頻率的增加而線性地增加。說明微分電路對高頻噪聲特別敏感,故它的抗干擾能力差。另外,對反饋信號具有滯后作用的rc環(huán)節(jié),與集成運放內(nèi)部電路的滯后作用疊加在一起,可能引起自激振蕩。再者vs突變時,輸入電流會較大,輸入電流與反饋電阻的乘積可能超過集成運放的最大輸出電壓,有可能使電路不能正常工作。一種改進型的微分電路如圖3所示。其中r1起限流作用,r2和c2并聯(lián)起相位補償作用。該電路是近似的微分電路。