Circuito diferenciador: ¿la salida puede ser más grande que la entrada?

Navega tus respuestas
2

Tengo una pregunta con respecto a los circuitos del diferenciador, y si su voltaje de salida puede o no ser mayor que su voltaje de entrada.

El voltaje a través de la resistencia en dicho circuito corresponde a la derivada de la señal de entrada:

$$ V_ {out} = RC \ frac {dV_ {in}} {dt} $$

Creo que esto significa que una señal de entrada de alta frecuencia, que tiene una gran tasa de cambio de gradiente, produce una señal de salida más grande que una señal de baja frecuencia, pero no estoy seguro de si puede exceder la tensión de entrada. / p>

¿Qué debo tener en cuenta para entender esto?

    
pregunta jm22b

3 respuestas

4

La ecuación dada es una aproximación de baja frecuencia que se mantiene solo cuando

$$ \ omega RC \ ll 1 $$

La ecuación de fasor exacta para un circuito RC 'diferenciador' es

$$ V_ {out} = \ frac {j \ omega RC} {1 + j \ omega RC} V_ {in} $$

Ten en cuenta que

$$ V_ {out} \ le V_ {in} $$

para todas las frecuencias. Sin embargo, cuando \ $ \ omega RC \ ll 1 \ $, tenemos que

$$ V_ {out} \ approx j \ omega RC \; V_ {in} $$

que es la ecuación fasor para un diferenciador. Desde que asumimos \ $ \ omega RC \ ll 1 \ $ para esta aproximación, se sigue que

$$ V_ {out} \ ll V_ {in} $$

para estas frecuencias en las que se mantiene la aproximación.

    
respondido por el Alfred Centauri
4

Su fórmula solo es válida para un diferenciador activo, que incluye (de manera más simple) un amplificador operacional (figura a continuación). En esta situación, hay una fuente de alimentación, que establece el voltaje de salida máximo, que puede ser más alto que el voltaje de entrada. Las propiedades del amplificador operacional determinarán lo que sucederá si su fórmula predice voltajes de salida más altos, pero lo más probable es que se sature.

Paraelcircuitoqueessolouncondensadoryunaresistencia,seconsideramásadecuadamentecomounfiltrodepasoalto.Hayunarespuestaalgoasícomounderivado,peronoestansimple.Puedeencontrarmásinformaciónenwikipediaen enlace

    
respondido por el Gremlin
0

@Jacobadtr, es tan simple ...

En un circuito RC (una resistencia y un capacitor en serie) los dos voltajes - VR (a través de la resistencia) y VC (a través del capacitor) son complementarios. Si aplica un VIN de voltaje de entrada constante en toda la red, el VC aumenta mientras que el VR disminuye, de modo que su suma se mantiene constante a lo largo del tiempo. Si toma el VC en aumento (de cero a VIN) como salida, obtendrá un circuito de integración (como en la imagen divertida a continuación); si toma el VR decreciente (de VIN a cero) como salida, obtendrá un circuito de diferenciación. Ahora es obvio que ninguno de los dos voltajes parciales puede exceder el voltaje de entrada total ...

(los voltajes están representados por barras rojas cuya longitud es proporcional al valor del voltaje)

    
respondido por el Circuit fantasist

Lea otras preguntas en las etiquetas

¿Qué estándares o convenciones existen para las líneas de pedido de la lista de materiales para las partes que no son refdes? Fan necesita 12V, solo tiene 9V