Circuito diferenciador

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Tengo un circuito como este:

Con la ecuación de salida como: \ $ V_ {out} = - (\ frac {R_2} {R_1}) \ frac {s} {s + \ frac {1} {R_1C}} V_ {in} \ $

Entonces, la pregunta es derivar la ecuación del dominio del tiempo en términos de la entrada y también mostrar que el circuito realiza la función de un diferenciador.

Así que aquí está mi trabajo:
\ [V_ {out} = - (\ frac {R_2} {R_1}) \ frac {s} {s + \ frac {1} {R_1C}} V_ {en} \] \ [\ mathcal {L ^ {- 1}} (V_ {out}) = - (R_2C) \ mathcal {L ^ {- 1}} (\ frac {s} {sR_1C + 1} V_ {in}) \ ] Si asumimos que \ $ R_1 = 0 \ $ entonces tenemos \ [\ mathcal {L ^ {- 1}} (V_ {out}) = - (R_2C) \ mathcal {L ^ {- 1}} (s V_ {in}) \] \ $ SV_ {in} \ $ implica un diferenciador desde \ $ \ mathcal {L ^ {- 1}} (s) = \ delta '(t) \ $

Pero estoy bonita segura de que está totalmente equivocado o en su mayoría equivocado. ¿En qué me estoy equivocando en esta derivación para la ecuación de dominio de tiempo?

    
pregunta Richard

1 respuesta

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La forma más sencilla de trabajar esto con R1 = 0 es ver que la corriente en el dominio del tiempo a través del condensador es simplemente:

\ $ i_C = C \ dfrac {dv_c} {dt} = C \ dfrac {dv_ {in}} {dt} \ $

debido al terreno virtual en el pin 2 del amplificador operacional (ideal).

Se deduce que:

\ $ v_ {out} = -R_2C \ dfrac {dv_ {in}} {dt} \ $

Ahora, el circuito ilustrado no es un diferenciador; Es un filtro de paso alto. Sin embargo, cuando la frecuencia es mucho más baja que \ $ \ frac {1} {R_1C} \ $, la salida del dominio de frecuencia es aproximadamente :

\ $ V_ {out} = -R_2CsV_ {in} \ $

Pero la diferenciación en el dominio de tiempo es la multiplicación por s en el complejo dominio de frecuencia. Entonces, el circuito es una aproximación de un diferenciador cuando las frecuencias de entrada de interés son mucho más bajas que \ $ \ frac {1} {R_1C} \ $.

    
respondido por el Alfred Centauri

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