Operativer Verstärker Differenzierer
Ein Differenzierer ist ein auf einem Operationsverstärker basierter Schaltkreis, dessen Ausgangssignal proportional zur Ableitung des Eingangssignals ist.
Ein Operationsverstärker-Differenzierer ist im Grunde ein invertierender Verstärker mit einem Kondensator von geeignetem Wert an seinem Eingangsterminal. Die folgende Abbildung zeigt das grundlegende Schaltbild eines Operationsverstärker-Differenzierers.
Wir nehmen zunächst an, dass der hier verwendete Operationsverstärker ein idealer Operationsverstärker ist. Wir wissen, dass die Spannung an den invertierenden und nicht invertierenden Terminals eines idealen Operationsverstärkers gleich ist. Da die elektrische Spannung am nicht invertierenden Terminal Null ist, da es geerdet ist, beträgt auch die elektrische Spannung am invertierenden Terminal Null, da der Operationsverstärker ideal ist. Denn wir wissen, dass die elektrische Spannung an den nicht invertierenden und invertierenden Terminals gleich ist. Es ist uns auch bekannt, dass der Strom, der durch die invertierenden und nicht invertierenden Terminals eines idealen Operationsverstärkers fließt, Null ist.
Unter Berücksichtigung dieser Bedingungen eines ideal Operationsverstärkers, wenn wir das Kirchhoffsche Stromgesetz am Knoten 1 des Operationsverstärker-Differenzierers anwenden, erhalten wir,
Die obige Gleichung zeigt, dass die Ausgangsspannung die Ableitung der Eingangsspannung ist.
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