微分電路應(yīng)用

微分電路主要用于脈沖電路、模擬計(jì)算機(jī)和測(cè)量?jī)x器中，以獲取蘊(yùn)含在脈沖前沿和后沿中的信息，例如提取時(shí)基標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)等。

微分電路的工作過(guò)程是:如RC的乘積，即時(shí)間常數(shù)很小，在t=0+即方波跳變時(shí),電容器C 被迅速充電,其端電壓，輸出電壓與輸入電 壓的時(shí)間導(dǎo)數(shù)成比例關(guān)系。

實(shí)用微分電路的輸出波形和理想微分電路的不同。即使輸入是理想的方波,在方波正跳變時(shí),其輸出電壓幅度不可能是無(wú)窮大,也不會(huì)超過(guò)輸入方波電壓幅度E。在0<t<T 的時(shí)間內(nèi),也不完全等于零,而是如圖1d的窄脈沖波形那樣,其幅度隨時(shí)間t的增加逐漸減到零。同理,在輸入方波的后沿附近,輸出u0(t)是一個(gè)負(fù)的窄脈沖。這種RC微分電路的輸出電壓近似地反映輸入方波前后沿的時(shí)間變化率，常用來(lái)提取蘊(yùn)含在脈沖前沿和后沿中的信息。

實(shí)際的微分電路也可用電阻器R和電感器L來(lái)構(gòu)成。有時(shí)也可用 RC和運(yùn)算放大器構(gòu)成較復(fù)雜的微分電路，但實(shí)際應(yīng)用很少。

應(yīng)用實(shí)例:

1、一個(gè)方波只經(jīng)過(guò)一個(gè)微分電路處理是什么波形?

2、一個(gè)方波只經(jīng)過(guò)一個(gè)積分電路處理是什么波形?

3、一個(gè)方波先經(jīng)過(guò)一個(gè)微分電路;后經(jīng)過(guò)一個(gè)積分電路處理又是什么波形?

答:1、其上、下沿處為正負(fù)尖波。(由于RC時(shí)間常數(shù)較小，只對(duì)突變部份波形放行，否則，不通)

2、鋸齒波。(由于RC時(shí)間常數(shù)較大，對(duì)突變部份波形反應(yīng)遲鈍，有平滑方波棱廓的作用)

3、類(lèi)似于"草垛波"。(其波形為左高右低，要根據(jù)方波持續(xù)的時(shí)間和積分電路的RC時(shí)間常數(shù)而論)

最簡(jiǎn)單的微分電路由電容器C和電阻器R組成(圖1a)。若輸入ui(t)是一個(gè)理想的方波(圖1b)，則理想的微分電路輸出u0(t)是圖1c的δ函數(shù)波:在t=0和t=T時(shí)(相當(dāng)于方波的前沿和后沿時(shí)刻),ui(t)的導(dǎo)數(shù)分別為正無(wú)窮大和負(fù)無(wú)窮大;在0<t<T時(shí)間內(nèi)，其導(dǎo)數(shù)等于零。