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微分电路和积分电路在电路形式相近，微分电路输出电压取自电阻，而且RC时间常数与积分电路不同。在微分电路中，要求RC时间常远小于脉冲宽度Tx(即:τ=RC <> RC微分电路是对脉冲信号进行变换的电路，通常把矩形脉冲信号变换成正、负双向尖脉冲。在数学上，这种尖脉冲近似等于矩形波的微分形式，故有微分电路之称。微分电路的特点是输出能很快反映输入信号的跳变成分。即它能把输入信号中的突然变化部分选择出来。其输出的脉冲宽度很窄，与原来输入脉冲宽度较宽的波形相比，包含有“微分”的意思。 RC微分电路输出电压的大小是由输入电压的变化量所决定的，即当输入电压变化愈快，输出电压就愈大，当输入电压不变时，输出电压也基本为0。 下图a是微分电路及其输入矩形脉冲信号波形（图b)，从电路中可以看出，微分电路和积分电路在电路结构上电阻和电容的位置相反的。  微分电路  图b:微分电路输入矩形脉冲波形 当输入脉冲信号出现的时，输入信号从零突然跳变到高电平，由于电容C1两端的电压不能突变，C1相当于短接，相当于输入信号Ui直接加在R1上，此时输出信号电压等于输入脉冲电压，即：Uo=Ui。 输入脉冲电压跳变以后，输入脉冲继续加在C1和R1上，其充电电流回路依然是经过C1电容和R1电阻到地，在C1电容上充到左正右负的电压，流过R1的电流为从上而下，所以输出的信号电压为正。 充电结束后，输入脉冲信号依然为高电平，由于C1上充到了等于输入脉冲峰值的电压，电路中电流减小到零，R1上的电压也降为零，此时输出的电压信号为0V，于是输出就形成了一个正尖脉冲，如下图c所示。  图c:微分电路输出波形 当输入脉冲从高电平跳变到低电平的时，输入端的电压跳变为0，这时微分电路相当于输入端对地短接。这时，C1两端的电压不能突变，由于C1左端相当于接地，这样C1右端的负电压为输出信号电压，其值等于C1上已充到的电压值。 输入脉冲从高电平跳变到低电平以后，电路开始放电，由于放电回路的时间常数很小，放电也就很快结束了。放电电流从下往上流过R1，输出信号电压为负。放电使C1电容上的电压减小，放电电流减小直到为0。于是输出就形成了个负尖脉冲，如上图c所示。 当下一个输入脉冲到来，电路又开始下一个循环。 微分电路的主要作用：提取脉冲前沿、高通滤波、改变相角（加）。 |
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