Differentiator, Differential Circuit   미분기, 미분 회로, 미분 연산

(2022-05-25)

미분 소자, 미분 요소


1. 미분기 (Differentiator), 미분회로 (Differential Circuit)신호에 대한 미분 연산전기 회로적으로 수행
     - 입력 신호 파형시간 변화율(미분)에 비례하여 출력을 발생


2. 미분기의 구현

  ㅇ 직렬 RC 회로 
       

     - 직렬 RC 회로저항 양단의 출력 응답이 시정수 값에 따라 달라지는 회로 
        . 커패시터 충전방전속도시정수(τ = RC)에 의해 결정됨           ☞ 시정수 참조

  ㅇ Op Amp 회로
       
           
[# i_C = \frac{dQ}{dt} = \frac{d (C v_i)}{dt} = -\frac{v_o}{R} = i_R \\ -RC \frac{dv_i(t)}{dt} = v_o(t) #]
* 실제 미분기 회로 . 고주파 잡음을 줄이기 위해, 커패시터 앞에 직렬 저항을 포함시킴 ㅇ 이산시간시스템 - y[n] = x[n] - x[n-1] ※ [참고] 기능 상으로 등가적인 회로 형태들 - 미분 회로 = 고역통과필터 회로 (HPF) = 진상 회로 (Lead Circuit) = RC HPF 3. 미분기의 시스템응답주파수 응답 - 주파수선형적으로 비례 ☞ FM 복조 참조 . H(jω) = jω = j2πf = 2π |f|∠90˚ 전달함수 응답 - H(s) 또는 G(s) = s 4. 미분기 응용 및 회피미분기 응용 例) - 구형파 앞과 끝의 순간(leading edge,trailing edge)을 검출시키는 회로 - 램프 신호 입력으로부터 구형파 출력을 발생시키는 회로 등 ㅇ 미분기 회피 例) - 고주파 성분이 많은 잡음이 합쳐진 신호미분기를 적용하면, 잡음이 압도적이므로, 부적절함 . 이런 경우 대부분 적분기를 적용함 ☞ 상관수신기 등 참조

연산 소자
   1. 연산회로   2. 미분기   3. 적분기   4. 뎃셈기   5. 곱셈기   6. 시간이동기 (선행기,지연기)   7. 지연기  
기초응용회로
   1. 비교기   2. 클리퍼(리미터)   3. 클램퍼   4. 피크 검출기   5. 오차 검출기   6. 반파,전파 정류기   7. 가산 증폭기   8. 미분기   9. 적분기   10. 진상/지상 회로   11. 샘플 홀드 회로  


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