Wzmacniacz operacyjny różniczkujący to układ, w którym napięcie wyjściowe jest proporcjonalne do szybkości zmian napięcia wejściowego. Oznacza to, że układ reaguje szczególnie silnie na szybkie zmiany sygnału, impulsy i zbocza.
Dla idealnego układu różniczkującego zależność można zapisać w uproszczeniu:
Uwy = -R * C * dUwe/dt
Znak minus oznacza, że jest to układ odwracający fazę.
Jak rozpoznać układ różniczkujący na schemacie?
Typowy wzmacniacz operacyjny różniczkujący ma:
- kondensator w torze wejściowym, doprowadzony do wejścia odwracającego
-, - rezystor w sprzężeniu zwrotnym między wyjściem a wejściem odwracającym,
- wejście nieodwracające
+połączone z masą, często przez rezystor kompensujący.
W praktycznych układach często dodaje się także rezystor szeregowy z kondensatorem wejściowym. Ogranicza on wzmocnienie dla bardzo wysokich częstotliwości i poprawia stabilność układu.
Różniczkujący a całkujący
Najłatwiejsze rozróżnienie:
- układ różniczkujący: kondensator na wejściu, rezystor w sprzężeniu zwrotnym,
- układ całkujący: rezystor na wejściu, kondensator w sprzężeniu zwrotnym.
Zastosowanie
Układy różniczkujące są używane m.in. do:
- wykrywania szybkich zmian sygnału,
- kształtowania impulsów,
- detekcji zboczy narastających i opadających,
- przetwarzania sygnałów w układach automatyki i elektroniki pomiarowej.
W awionice i instalacjach pokładowych podobne układy mogą występować w torach kondycjonowania sygnałów, gdzie istotna jest analiza zmian wielkości elektrycznych w czasie.