微分電路基本概念和電路圖解析

　 ?微分電路定義

　　輸出電壓與輸入電壓的變化率成正比的電路叫微分電路。簡單的RC微分電路就是輸入串一個電容后面再并一個電阻。在放大電路中，把一個標(biāo)準(zhǔn)負反饋放大器的輸入電阻換成電容，就是標(biāo)準(zhǔn)的微分放大電路。把微分電路中電阻、電容換個位置就是積分電路。積分電路的定義是：輸出電壓與輸入電壓的時間積分成正比的電路。

　　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

　　《？XML:NAMESPACE PREFIX = V /》《？XML:NAMESPACE PREFIX = O /》

　　上式表明，輸出電壓vO與輸入電壓的微分 成正比。

　　當(dāng)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(dāng)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。