cuando se le da una entrada triangular al diferenciador, ¿cómo obtendrá la salida de onda cuadrada [cerrada]?

Un circuito diferenciador intenta emular la función matemática de diferenciación, por lo tanto, las explicaciones más probables se adentrarán en esta forma de explicación matemática.

En términos sencillos, un diferenciador convierte una entrada de rampa constante en una salida de CC plana. Cuanto mayor sea la rampa de voltaje por segundo, mayor será el nivel de salida de CC. Claramente, para una entrada de onda triangular hay dos rampas; Uno que sube y otro que cae. Esto produce dos niveles de salida del diferenciador; un positivo (relacionado con la entrada creciente) y un negativo (relacionado con la entrada descendente)

Así, una onda triangular se convierte en una onda cuadrada. Aquí hay algunas otras formas de onda: -

• La onda sinusoidal se diferencia en una onda coseno
• Una onda cuadrada se diferencia de los pulsos positivos y negativos
• El triángulo se diferencia al cuadrado

Probablemente sea más fácil ver cómo funciona esto con la ayuda de un diagrama. En este caso particular, no necesita un gran conocimiento del cálculo más allá del hecho de que el "diferencial" es simplemente la pendiente de la gráfica.

Lapendientesecalculaalmedircuántocambiaelvoltajedivididoporlacantidaddetiempoqueestámidiendoeltiempoparahaceresecambio.Pongamosunoscuantosnúmerosyveamoscómofuncionaría.

Supongamosquelaondatriangularcomienzaa0Vydespuésde2segundosalcanzasuvalormáximode10V.Lapendienteserá(10-0)(cambioenelvoltaje)/2(cambioeneltiempo)

Estodaunapendientede+5V/S

Sihiciéramoselmismocálculoperoconunpuntodeiniciodiferente,digamosqueentre5Vy10Vobtendríamosexactamentelamismarespuestaporquelapendientesiempreserálamisma,noimportacuángrandeopequeñaseaeltiempooelvoltajequemedimosterminado.Conunatensióncreciente,lapendienteserápositivayconunalínearectaseráconstante.

Mirandolapendientedescendente,elvoltajecambiaríade10Va0V.esdecir,uncambio'negativo'.Eltiempotodavíaestáenladirección"positiva". Por lo tanto, la pendiente en el borde descendente será negativa (0 - 10) / 2 o -5 V / S.

El resultado (de los valores de pendiente) será una forma de onda que cambia de un valor positivo (en la rampa de subida) a un valor negativo (en la rampa de caída) y que describe una onda cuadrada (porque la subida y la caída se toman al mismo tiempo).

Un par de cosas a tener en cuenta:

(1) No importa si la onda triangular comienza a 0 V o un voltaje positivo o negativo. Es importante el cambio de voltaje y el hecho de que es lineal (un gráfico de línea recta).

(2) La salida (squarewave) está desfasada (desplazada en el tiempo) a la entrada triangular en 90 grados.

@naresh, su pregunta es muy relevante y no merece votos negativos. Es totalmente posible que estas operaciones matemáticas abstractas (así como cualquier otra cosa en este mundo) se expliquen intuitivamente.

La diferenciación es un indicador de la tasa de cambio de una cantidad. Entonces, cuando una cantidad varía linealmente en el tiempo (aumenta / disminuye a una tasa constante), entonces su derivado tiene un valor constante que es proporcional a la tasa, y su signo depende de la dirección del cambio (positivo - para aumentar, negativo - para disminuyendo).

Un buen ejemplo de esto es la relación entre la distancia (considerada como una variable de entrada) y la velocidad (como una variable de salida) de un automóvil que se mueve uniformemente. Si observa el tablero de instrumentos, verá que la lectura del medidor de millas (la variable de entrada) aumenta linealmente en el tiempo, mientras que la lectura del velocímetro (la variable de salida) permanece constante.

La integración es exactamente lo opuesto (doble): su tasa de cambio es un indicador del valor de una cantidad constante. Aquí, cuando una cantidad permanece constante en el tiempo, entonces su integral aumenta / disminuye a una tasa constante que es proporcional al valor constante, y su dirección depende del signo de este valor (que aumenta (para positivo, disminuye para negativo).

Ahora, en nuestra analogía de automóvil, piense en la velocidad a partir de una variable de entrada y en la distancia a partir de una variable de salida. Por lo tanto, verá que la lectura del velocímetro (la variable de entrada) permanece constante, mientras que la lectura del kilometraje (la variable de salida) aumenta linealmente en el tiempo.