Дифференцирующий усилитель

Схема дифференцирующего усилителя показана на рис.16.

Если предположить,что ОУ идеален,то ток через сопротивление обратной связи можно считать равным току через конденсатор

(46)

Решая последнее относительно выходного напряжения схемы,получим

(47)

Выходное напряжение рассмотренной схемы пропорционально скорости изменения входного напряжения.

Уменьшение реактивного сопротивления конденсатора с увеличением частоты приводит к тому,что схема имеет высокий коэффициент усиления по отношению к высокочастотным составляющим шума на входе схемы,что снижает отношение сигнал/шум на выходе схемы.

Roc

Uвх

C

¥

Uвых

Uд

Рис.16. Схема дифференцирующего усилителя

Кроме того,эта схема имеет тенденцию к потере устойчивости в той области частот, где частотная характеристика дифференцирующего усилителя (имеющая подъем +20дБ/дек) пересекается, с имеющей спад -20дБ/дек, характеристикой скорректированного ОУ (рис.17а).Это означает,что частотная характеристика имеет в некоторой части своего частотного диапазона спад -40дБ/дек, а при этих условиях,как было сказано выше,возможно самовозбуждение.

Для устранения названных недостатков,на практике используют схему скорректированного дифференциального усилителя (рис.17а).

Следует отметить,что частотная характеристика схемы(рис.17б) является характеристикой активного полосового фильтра с крутизной спадов 20дБ/дек.

a) б) С Roc

Ku,дБ

Rк

Cк

-40дБ/дек

-20дБ/дек ¥ Uвых

+20

f,дек

АЧХ скорректированного ОУ

АЧХ дифференцирующего усилителя

Рис.17. а) Схема скорректированного дифференцирующего усилителя

б) Частотная характеристика нескорректированного дифференцирующего усилителя

Дата добавления: 2015-07-15