微分電路原理

　　a、在輸入信號上升沿到來瞬間，因C1兩端電壓不能實變（此時充電電流最大，電壓降落在電阻R1兩端），輸出電壓接近輸入信號峰值（在輸出端由耦合現(xiàn)象產(chǎn)生了高電平跳變）;

　　b、因電路時間常數(shù)較小，在輸入信號平頂信號的前段，C1已經(jīng)充滿電，R1因無充電電流流過，電壓降為0V，輸出信號快速衰減至0電位，直至輸入信號下降沿時刻的到來

　　c、下降沿時刻到來時，C1所充電荷經(jīng)R1泄放。此時C1左端相當(dāng)于接地（構(gòu)成放電通路），則因電容兩端電壓能突變之故，其右端瞬間出現(xiàn)負(fù)向最大電平（其絕對值接近輸入信號峰值）;

　　d、C1所充電荷經(jīng)R1很快泄放完畢，R1因無充電電流流過，電壓降為0V，輸出負(fù)向電壓信號快速升至0電位，直到下一個脈）沖的上升沿再度到來在此過程中，微分電路取出了輸入信號的突變（上升沿與下降沿）部分，對其漸變部分視若無膳

　　微分電路的特點

　　微分電路可以使使輸入方波轉(zhuǎn)換成尖脈沖波

　　微分電路電阻串聯(lián)在干路中，電容在主電路中

　　微分電路的時間常數(shù)t要小于或者等于1/10倍的輸入脈沖寬度

　　微分電路輸入和輸出成微分關(guān)系

　　利用電流定理和虛短虛斷的原理，不難得出輸入輸出關(guān)系

　　基于以上原理，利用仿真軟件可以更形象的看出輸入和輸出之間的關(guān)系（藍(lán)色為輸入，紅色為輸出）

　　該類型的微分電路，特別是仿真軟件中，各信號都是純凈的，不含有噪聲。但是在現(xiàn)實的世界中，沒有噪聲的信號是不存在的;同時，該電路中的運放對交流信號有放大效果，同時網(wǎng)絡(luò)為一高通濾波器，信號的相位滯后90°，基于以上三個原因，該系統(tǒng)可能不穩(wěn)定，從而進入自激振蕩的情況。因此，該電路還需要進一步改進。

　　我們常見的微分電路會是這個類型

　　在改進后的微分電路中，增加了輸入電阻和反饋電容，相信這種電路在實際的模擬信號處理中會經(jīng)常見到，正是由于這兩個元件的引入，使信號產(chǎn)生了90°的相移，這樣，就能是該系統(tǒng)保持穩(wěn)定（這部分內(nèi)容可參考模擬電子系統(tǒng)穩(wěn)定性的內(nèi)容）。

　　但是該電路也并不是完美，它受輸入信號的頻率影響，當(dāng)頻率過高的時候，會變?yōu)榉e分電路。如果感興趣的可以在仿真軟件中進行測試。

　　運放有一個明顯的特征就是容易受到偏置電流的影響，為了讓微分電路受其影響最小，通常我們會在正負(fù)輸入端添加一個電阻，進行偏置電流的限制，典型電路如下

　　有的時候還有在正向輸入端增加一個偏置電阻，大小等于反饋電阻的大小。

　　這樣的電路是不是和書本的微分電路差距甚大？但是，究其原因，就是在基礎(chǔ)電路的基礎(chǔ)上解決各種現(xiàn)實問題所添加的元件。這種思路，相信對我們電子工程師來說，也是一種不錯的思路。