ОУ в режиме дифференциатора

Рис.2.5.

Типичная схема дифференциатора показана на рис 2.5. Правый по схеме вывод входного конденсатора С потенциально заземлен и поэто­му напряжение на нем равно входному напряжению U_вх. Ток I, заряжа­ющий и разряжающий конденсатор С, протекает только при изменении входного напряжения, т. е.

.

Входное сопротивление ОУ велико и левый по схеме вывод ре­зистора R_o.c потенциально заземлен, поэтому падение напряжения на нем равно выходному напряжению:

.

Подставив в последнее выражение значение тока, получим

,

или

.

Приведенная на рис. 2.5 схема имеет ряд недостатков практи­ческого характера. Так как реактивное сопротивление входного кон­денсатора с увеличением частоты уменьшается, коэффициент усиления схемы растет. Поэтому наряду с полезным сигналом начинают усили­ваться шумы высокой частоты. На высоких частотах усиленные шумы мо­гут полностью перекрыть дифференцированный сигнал. Кроме того, для данной схемы характерны проблемы, связанные с потерей устойчивос­ти.

Для обеспечения устойчивой работы дифференциатора последова­тельно с входным конденсатором С подключают резистор R_о.с, а па­раллельно ему подключают конденсатор С_о.с. Указанные элементы обеспечивают требуемый характер АЧХ схемы в диапазоне дифференци­руемых частот.