微分电路的作用

　　微分电路—顾名思义—可以对信号进行微分操即：使输出电压与输入电压的时间变化率成比例的电路。

　　微分电路主要用于脉冲电路、模拟计算机和测量仪器中。最简单的微分电路由电容器C和电阻器R组成。在我们的课本中会经常用微分电路可以将方波变为三角波（不太严谨，但是比较）。利用我们的数学知识（微分的特性），可以进行更加深入的认识：微分电路可把矩形波转换为尖脉冲波，输出波形只反映输入波形的突变部分，即只有输入波形发生突变的瞬间才有输出。而对恒定部分则没有输出。输出的尖脉冲波形的宽度与R*C有关（即电路的时间常数），R*C越小，尖脉冲波形越尖，反之则宽。此电路的R*C必须远远少于输入波形的宽度，否则就失去了波形变换的作用，变为一般的RC耦合电路了，一般R*C少于或等于输入波形宽度的1/10就可以了。

　　

　　微分电路的作用

　　微分电路的作用是突出信号中的突变量（信号中的突变量对应的是高频信号），当突变信号到来时提醒。在自控原理中用来加快响应。

　　微分电路可把矩形波转换为尖脉冲波，主要用于脉冲电路、模拟计算机和测量仪器中，以获取蕴含在脉冲前沿和后沿中的信息，例如提取时基标准信号等。

　　微分电路是电子线路中最常见的电路之一，弄清它的原理对我们看懂电路图、理解微分电路的作用很有帮助，这里我们将对微分电路做一个简单介绍。图1给出了一个标准的微分电路形式。为表达方便，这里我们使输入为频率为50Hz的方波，经过微分电路后，输出为变化很陡峭的曲线。图是用示波器显示的输入和输出的波形。

　　

　　当第一个方波电压加在微分电路的两端（输入端）时，电容C上的电压开始因充电而增加。而流过电容C的电流则随着充电电压的上升而下降。电流经过微分电路（R、C）的规律可用下面的公式来表达

　　

　　i-充电电流（A）;

　　v-输入信号电压（V）; 

　　R-电路电阻值（欧姆）; 

　　C-电路电容值（F）;

　　e-自然对数常数（2.71828）; 

　　t-信号电压作用时间（秒）; 

　　CR-R、C常数（R*C）

　　由此我们可以看出输出部分即电阻上的电压为i*R，结合上面的计算，我们可以得出输出电压曲线计算公式为（其曲线见下图）：