Дифференциатор

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Схема идеального и реального дифференциаторов

Дифференциа́тор, устройство дифференцирующее — аналоговый функциональный блок в АВМ структурного типа.[1]

Характеристики[править | править вики-текст]

Зависимость между входной и выходной величиной можно представить в виде формулы:

y(t) = -k \frac{dx(t)}{dt},

где y(t) — выходная величина, x(t) — входная, k — коэффициент передачи.

Напряжение на выходе для идеального дифференциатора вычисляется по формуле:

u_{\text{out}}(t) = -{R}{C}\frac{du_{\text{in}}(t)}{dt},

где u_{\text{out}} — выходное напряжение, u_{\text{in}} — входное.

Идеальный дифференциатор способен усиливать паразитные высокочастотные помехи входного сигнала. На практике применяются схемы дифференциаторов, реализующие операцию дифференцирования приближенно.

Принципиальная схема[править | править вики-текст]

Схема идеального дифференциатора представляет собой конденсатор, включенный на вход операционного усилителя, в цепь обратной связи которого включен резистор.

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Словарь по кибернетике / Под редакцией академика В. С. Михалевича. — 2-е. — Киев: Главная редакция Украинской Советской Энциклопедии имени М. П. Бажана, 1989. — 751 с. — (С48). — 50 000 экз. — ISBN 5-88500-008-5.

При синусоидальном напряжении дифференциатор ведет себя как фильтр верхних частот, коэффициент усиления которого пропорционален частоте входного сигнала. Недостаток дифференциатора — чувствительность к шумам высокой частоты. Устраняется это недостаток ограничением усиления на высоких частотах при помощи резистора, включенного последовательно с емкостью. В этом случае схема будет работать как дифференциатор до частот определяемой выражением F=1/2пRC.

См. также[править | править вики-текст]