Практический дифференциатор на операционных усилителях. Часть 1: Производные, частотная характери... скачать в хорошем качестве

Практический дифференциатор на операционных усилителях. Часть 1: Производные, частотная характери...

Ниже приведены временные метки для различных тем, рассматриваемых в видео: Содержание 0:46 Введение 2:42 Необходимость сопротивления R1 7:58 Выражение выходного напряжения 13:48 Частотная характеристика практического дифференциатора 21:42 Ограничения практического дифференциатора Операционный усилитель как дифференциатор: Он формирует выходной сигнал, являющийся дифференциалом входного сигнала. В схеме интегратора на операционном усилителе, если поменять местами резистор и конденсатор, его можно использовать в качестве дифференциатора. Соотношение между Применение схемы дифференциатора: Схема дифференциатора может использоваться для определения скорости изменения входного сигнала. Таким образом, схема дифференциатора может использоваться для обнаружения высокочастотной составляющей входного сигнала и может использоваться для обнаружения фронтов. Вначале, когда цифровые компьютеры ещё не были развиты для аналоговых вычислений, использовались схемы дифференциаторов на основе операционных усилителей. Ограничения простой дифференцирующей схемы: В этой простой дифференцирующей схеме с ростом входной частоты коэффициент усиления дифференцирующего элемента увеличивается. Поэтому простой дифференцирующий элемент очень чувствителен к высокочастотным шумам. Кроме того, в простом дифференцирующем элементе входное сопротивление схемы равно реактивному сопротивлению конденсатора. Таким образом, на высокой частоте входное сопротивление уменьшается. Эти проблемы можно преодолеть, используя практическую дифференцирующую схему. Практическая дифференцирующая схема: В практической дифференцирующей схеме к входному конденсатору добавляется последовательный резистор. Этот резистор гарантирует, что на высоких частотах входное сопротивление схемы будет, по крайней мере, равно номиналу резистора. И из-за этого последовательного резистора коэффициент усиления операционного усилителя на высокой частоте будет ограничен. Для лучшей стабильности выходного сигнала на высокой частоте и предотвращения колебаний параллельно резистору обратной связи подключается конденсатор обратной связи. Условие правильного дифференцирования входного сигнала: Для правильного дифференцирования входного сигнала частота входного сигнала должна быть меньше частоты среза. (Как минимум в 10 раз меньше частоты среза для точного дифференцирования). Ограничения практического дифференциатора: Эта схема имеет бесконечную полосу пропускания. В связи с этими ограничениями используется усовершенствованный практический дифференциатор.