Elektronica/Opamps/Lineaire Schakelingen/Differentiator

Uit Wikibooks

Ga naar: navigatie, zoek

[bewerken] Differentiator

Waar de integrator de wiskundige integraal oplost gaat de differentiator de het differentiëren aanpakken. De afgeleide van een functie in een punt is de richtingscoëfficiënt van de raaklijn in dat punt, de afgeleide is dus een maat voor kromming (cfr de analyse, indien de eerste afgeleide van een functie een nulpunt bereikt heeft de oorspronkelijke functie een maximum of een minimum). Waar een differentiator niet veel last heeft van ruis en deze ruis zal onderdrukken, zal de differentiator de ruis versterken. Het basisschema voor de actieve differentiator ziet er alsvolgt uit:

Opampdifferentiating.svg


De redenering hier is sterk gelinkt met deze van de integrator. V- is terug virtueel massa, de lading van de condensator is gegeven door Q=C\cdot U en de uitgangsspanning vinden we terug over R dus VR = Vout.

De stroom door de condensator en de weerstand zijn dezelfde en volgen uit de wet van Faraday:


i = \frac{dQ}{dt}

Of


i=C\cdot \frac{dv}{dt}

Eerder was reeds vermeld dat VR = Vout als hier de wet van Ohm op toegepast wordt en de zopas gevonden uitdrukking voor de stroom in gesubstitueerd wordt geeft dit:


V_{out}= - RC \cdot \frac{dv}{dt}


[bewerken] Opgaven

Opgaven:

  • Vertrek van de bovenstaand basisschema waarbij C=1μF en R=1MΩ, ga er van uit dat op tijdstip t=0 de condensator geen lading bevat. Teken in en uitgangssignaal van een ingangssignaal met een amplitude van 1 V en een frequentie van 50 Hz in het geval van volgende vormen:
    • Een constant ingangssignaal (frequentie vervalt hier dus)
    • Een blokgolf
    • Een symmetrische driehoek
    • Een sinus
Informatie afkomstig van http://nl.wikibooks.org Wikibooks NL.
Wikibooks NL is onderdeel van de wikimediafoundation.
Persoonlijke instellingen