Схемотехника. Ашанин В.Н - 76 стр.

                                     i        R

                         iвх   C
                   uвх
                                          +       uвых

                                   Рис. 2.29
      Если напряжение меняется во времени, то появляется входной ток
                                        du
                                iвх = C вх ,
                                         dt
который (при условии идеальности ОУ), уравновешивается током, проте-
кающим в цепи обратной связи i=uвых/R. Таким образом, выходное напря-
жение оказывается пропорциональным производной от входного
                                          du
                            uвых = − RC вых .                     (2.87)
                                            dt
      На работу простейшего дифференциатора существенное влияние
оказывают высокочастотные входные шумы (при идеальном дифференци-
ровании коэффициент усиления растет пропорционально частоте входного
сигнала), и вероятность возникновения высокочастотных автоколебаний
(цепь обратной связи вносит фазовый сдвиг, снижающий устойчивость
преобразователя) очень велика. Поэтому типовая схема дифференциатора
(рис. 2.30) содержит резистор R1, который, во-первых, уменьшает уровень
высокочастотных шумов на выходе, во-вторых, предотвращает самовоз-
буждение преобразователя и, в-третьих, ограничивает входной ток и на-
пряжение инвертирующего входа ОУ при быстрых изменениях входного
напряжения, когда выходное напряжение не успевает соответствующим
образом отреагировать на него из-за ограниченного быстродействия ОУ.
      При этом данный резистор ограничивает диапазон рабочих частот
дифференциатора. Такой преобразователь дифференцирует входные сиг-
налы только тех частот, при которых сопротивление конденсатора С1 го-
раздо больше сопротивления R1, т.е. при
                                         1
                               f <<            .
                                      2πR1C1
Передаточная функция такого дифференциатора равна
                                         pR 2C1
                            K ( p) = −            .               (2.89)
                                        pR1C1 + 1


                                         81