مدار آپ امپ مشتق گیر (Differentiator Op-Amp Circuit)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit) را در آموزش زیر شرح دادیم :
مدار آپ امپ مشتق گیر (Differentiator Op-Amp Circuit) :
مدار آپ امپ مشتق گیر (Differentiator) مداری است که خروجی آن متناسب با مشتق زمانی سیگنال ورودی است. این مدار با جابجایی مقاومت و خازن در مدار انتگرال گیر ساخته می شود: یک خازن (
\[ C \]) در ورودی و یک مقاومت (
\[ R \]) در مسیر فیدبک.
اصل عملکرد: با توجه به زمین مجازی در ورودی معکوس کننده، جریان عبوری از خازن برابر
\[ i_c = C \frac{dV_{in}}{dt} \]است. این جریان از مقاومت فیدبک می گذرد، زیرا نمی تواند وارد آپ امپ شود. بنابراین ولتاژ خروجی برابر است با:
\[ V_{out} = -i_c R = -RC \frac{dV_{in}}{dt} \]مشکل و راه حل: مدار مشتق گیر ایده آل به نویز فرکانس بالا بسیار حساس است، زیرا با افزایش فرکانس، بهره آن افزایش می یابد (برخلاف انتگرال گیر). این مدار می تواند ناپایدار شود. در عمل، یک مقاومت کوچک به صورت سری با خازن ورودی اضافه می کنند تا بهره فرکانس بالا را محدود کرده و از نوسان جلوگیری کنند. این مدار را مشتق گیر عملی (Practical Differentiator) می نامند.
کاربردها:
⭐ تشخیص لبه ها در سیگنال ها.
⭐ در مدارهای کنترلی به عنوان المان پیش فاز (Lead Compensator).
⭐ تولید امواج مربعی از امواج مثلثی (البته با محدودیت).
