微分电路特点

　　微分电路原理

　　a、在输入信号上升沿到来瞬间，因C1两端电压不能实变（此时充电电流最大，电压降落在电阻R1两端），输出电压接近输入信号峰值（在输出端由耦合现象产生了高电平跳变）;

　　b、因电路时间常数较小，在输入信号平顶信号的前段，C1已经充满电，R1因无充电电流流过，电压降为0V，输出信号快速衰减至0电位，直至输入信号下降沿时刻的到来

　　c、下降沿时刻到来时，C1所充电荷经R1泄放。此时C1左端相当于接地（构成放电通路），则因电容两端电压能突变之故，其右端瞬间出现负向最大电平（其绝对值接近输入信号峰值）;

　　d、C1所充电荷经R1很快泄放完毕，R1因无充电电流流过，电压降为0V，输出负向电压信号快速升至0电位，直到下一个脉）冲的上升沿再度到来在此过程中，微分电路取出了输入信号的突变（上升沿与下降沿）部分，对其渐变部分视若无膳

　　微分电路的特点

　　微分电路可以使使输入方波转换成尖脉冲波

　　微分电路电阻串联在干路中，电容在主电路中

　　微分电路的时间常数t要小于或者等于1/10倍的输入脉冲宽度

　　微分电路输入和输出成微分关系

　　利用电流定理和虚短虚断的原理，不难得出输入输出关系

　　

　　基于以上原理，利用仿真软件可以更形象的看出输入和输出之间的关系（蓝色为输入，红色为输出）

　　

　　该类型的微分电路，特别是仿真软件中，各信号都是纯净的，不含有噪声。但是在现实的世界中，没有噪声的信号是不存在的;同时，该电路中的运放对交流信号有放大效果，同时网络为一高通滤波器，信号的相位滞后90°，基于以上三个原因，该系统可能不稳定，从而进入自激振荡的情况。因此，该电路还需要进一步改进。

　　我们常见的微分电路会是这个类型

　　

　　在改进后的微分电路中，增加了输入电阻和反馈电容，相信这种电路在实际的模拟信号处理中会经常见到，正是由于这两个元件的引入，使信号产生了90°的相移，这样，就能是该系统保持稳定（这部分内容可参考模拟电子系统稳定性的内容）。

　　但是该电路也并不是完美，它受输入信号的频率影响，当频率过高的时候，会变为积分电路。如果感兴趣的可以在仿真软件中进行测试。

　　运放有一个明显的特征就是容易受到偏置电流的影响，为了让微分电路受其影响最小，通常我们会在正负输入端添加一个电阻，进行偏置电流的限制，典型电路如下

　

　　有的时候还有在正向输入端增加一个偏置电阻，大小等于反馈电阻的大小。

　　

　　这样的电路是不是和书本的微分电路差距甚大？但是，究其原因，就是在基础电路的基础上解决各种现实问题所添加的元件。这种思路，相信对我们电子工程师来说，也是一种不错的思路。