Tricky Circuit

Диференціатор лінійного нахилу

Виміряй швидкість зміни

Диференціатор реагує на швидкість зміни, не кінцеве значення. Лінійний нахил — рівномірна зміна напруги за скінченний час. Швидкість наростання — межа зміни виходу реального підсилювача за час; її тут немає. Op amp — Operational Amplifier, операційний підсилювач: живлена схема, що підсилює різницю двох входів. R означає опір, C — ємність; RC — їхній добуток, масштаб часу, який називають постійною часу.

Відкрити інтерактивний дослід

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИЙ СТІЛ

Змінюй налаштування схеми, передбачай покази та перевіряй розв’язання завдання. Це навчальні моделі; припущення пояснено в кожному уроці.

Увійди, щоб зберігати прогрес. Прогрес гостя зберігається на цьому пристрої.

Відкрити лабораторію в повному вікні

Як це працює

Ідеальний нахил, R = 100 kΩ, C = 1 µF, RC = 0.1 s. Показ під час нахилу, межі ±10 V. Миттєвий стрибок, краї нахилу, шум і частотні межі не моделюються.

ΔV — повна зміна, T — час у секундах. Швидкість ΔV/T, потрібний вихід −RC × ΔV/T. Спадний нахил дає додатний вихід.

Складність

  1. Збери · Спостерігай

    Увімкни зміну +1 V за 100 ms. Отримай −1 V.

    Потрібна підказка?

    ΔV=+1 V; T=100 ms → −1 V

  2. Досліди · Досліджуй

    Залиш +1 V, скороти час до 50 ms. Отримай −2 V.

    Потрібна підказка?

    ΔV=+1 V; T=50 ms → −2 V

  3. Розв’яжи · Розв’яжи

    Постав зміну −2 V за 100 ms. Отримай +2 V.

    Потрібна підказка?

    ΔV=−2 V; T=100 ms → +2 V

Додаткові матеріали та картки схем

Диференціатор лінійного нахилу

Зростання температури й сталий жар різні. Диференціатор помічає швидкість зростання.

Vout = −RC × ΔV/T; RC = 0.1 s

Лінійний нахил має сталу швидкість, тому вихід під час нього сталий.

Корисний зв’язок

Удвічі коротший нахил дає подвійний ідеальний відгук.

За межами моделі

Сталий вхід має нульову швидкість. Миттєвий стрибок поза цією моделлю.

Помилка, якої варто уникати

Диференціатор — зміна в часі, не віднімання двох одночасних входів.

Нахил +1 V триває 50 ms замість 100 ms. Вихід…

  1. −0.5 V
  2. −2 V
  3. +2 V
Читати далі

Подвійна швидкість та інверсія дають −2 V.

Плавне зростання

Зміна +1 V за 100 ms.

Вихід −1 V.

Спадний нахил

Зміна −2 V за 100 ms.

Вихід +2 V.

Спробуй іншу зміну

Порівняй +1 V/100 ms і +2 V/200 ms: обидві швидкості дають −1 V.

ti.com