Аналоговый дифференциатор (АД)

Устройство предназначено для преобразования входного сигнала [е_ВХ(t)] в соответ­ствии с алгорит­мом - u_ВЫХ(t) = Графи­ческое обозначе­ние АД показано на рис.20, схема приведена на рис.21.

Анализ работы во временной области. Согласно второму правилу анализа u_ВЫХ(t) = i₂ R, а ток i₁ определяется только входной ЭДС i₁= . Согласно первому правилу i₂ = i₁. Подставив значение тока в выражение для выходного напряжения, получаем алгоритм работы АД:

u_ВЫХ(t) = - R . (12)

Анализ работы в частотной об­ласти.

Передаточ­ная функция иде­ального АИ описы­вается выражением Н(р)=kp. Соответст­венно частотный коэффициент пере­дачи определяется выражением K(jω)= , где K(ω)=kω - АЧХ АД, а φ (ω)= - ФЧХ. Для конкрет­ной величины k=10 ЛАЧХ и ФЧХ соответствуют рис.22.

Для определения частотного коэффициента передачи реального диф­ференциатора воспользуемся соотношением (4), заменив соответствующие элементы в цепи ООС. Тогда

, (13)

где τ_ЭКВ = , ω_СР =1/τ_ЭКВ - час­тота среза, опреде­ленная по уровню -3 дБ) от значения К₀ в дБ (по уровню 0,707от К₀ в разах). Частота единич­ного усиления оп­ределяется пара­метрами RC цепи ООС (ω₁= 1/RC ). ЛАЧХ и ФЧХ ре­ального. дифференциатора соответствующие выражению (13) приведены на рис.23.