Ganho do Diferenciador com Amp-Op

Fórmula

Descrição

Um diferenciador com amp-op usa um condensador na entrada e uma resistência no caminho de realimentação. A magnitude de saída aumenta linearmente com a frequência a 20 dB/década (como um filtro passa-alto de primeira ordem). A frequências elevadas, o ganho pode tornar-se muito grande, amplificando o ruído e causando potencialmente oscilação. Por isso, os diferenciadores práticos incluem sempre uma pequena resistência em série com o condensador de entrada ou um pequeno condensador de realimentação para limitar o ganho de alta frequência. Os diferenciadores são usados na deteção de taxa de variação, deteção de flancos, desmodulação de frequência e no termo D dos controladores PID.

Variáveis

• V_out — Magnitude da tensão de saída (V)
• V_in — Magnitude da tensão de entrada (V)
• f — Frequência do sinal (Hz)
• R — Resistência de realimentação (Ω)
• C — Condensador de entrada (F)

Notas Práticas

A frequência de ganho unitário ocorre em f = 1/(2πRC), a mesma que a do integrador, mas com o ganho a aumentar em vez de diminuir. Para estabilizar o circuito, adicione uma resistência em série Rs com o condensador de entrada: Rs ≈ R/(10-100) limita o ganho máximo a R/Rs. Em alternativa, adicione um condensador de realimentação Cf em paralelo com R, criando uma atenuação em f = 1/(2πRCf). O ganho de ruído de um diferenciador aumenta sem limite, tornando-o inerentemente mais ruidoso do que um integrador.