Paso 4: elemento diferenciador
Si conocen en todo cálculo, sabes distinguir una ecuación. Si usted quiere o necesita algunas instrucciones más, revisa este sitio del Reino Unido. Básicamente, queremos saber la tasa de cambio o pendiente de una función en cualquier solo punto. Si nos fijamos en el gráfico de la función y = x, vemos que es una línea recta en un ángulo de 45 grados, elevándose de izquierda a derecha. El hecho de que es recta nos dice que la pendiente es constante, con un valor de 1 en cada punto en esa línea. Así, el gráfico de y = 1 es la derivada de y = x.
Las señales electrónicas pueden asignarse en un gráfico como funciones. Es todos los osciloscopios. Mediante el uso de un circuito diferenciador (imagen 1), podemos encontrar la pendiente de una señal electrónica en un momento dado en el tiempo. Se trata de cómo se convierten las señales de FM para señales de AM en su radio para que la modulación de la frecuencia portadora se puede filtrar hacia fuera y se pueden recuperar los datos (música). Ver este Instructable para más en eso.
La frecuencia que introduzcamos en el diferenciador es realmente crítica no estupenda. Habrá cierta atenuación a altas y bajas frecuencias, pero he conseguido la mejor respuesta del circuito cuando coincide con la entrada de frecuencia para el combo de R/C según la ecuación que hemos visto antes, es decir, f = 1 / (2π * R * C) donde f es frecuencia. Sin embargo, es más fácil diferenciar en primer lugar y luego compensar cualquier pérdida con un amplificador más tarde. Para este ejemplo vamos a usar una resistencia de 10kΩ y un condensador de 1nF cerámico disco. Tienen una resistencia de 47kΩ práctica.
Construcción: Conecte la energía como antes. Coloque el resistor de 10kΩ en los pines 2 y 6. Conecte un lado del condensador con el pin 2 y el otro a la entrada. El pin 3 se conecta a GND. Pin 6 es su salida. (Imagen 2)
Imagen 3 muestra una entrada de onda senoidal a 16kHz (rojo) y una coseno perfecta salida de la onda (azul), que es sólo una fase de la onda de seno desplazada 90 grados. Si estás familiarizado con el cálculo, usted sabrá que la derivada de la función seno es la función coseno. (Sí, sé que la imagen muestra un seno en y coseno invertido hacia fuera. Recuerde que estamos invirtiendo la onda senoidal en la entrada y que la derivada de una onda senoidal invertida... es un coseno invertido)
Imagen 4 muestra una entrada de onda de triángulo. Puesto que la pendiente es constante, la salida es constante, sólo cambia la polaridad como la polaridad de cambios de pendiente. Cambiar R1 con el 47kΩ y me movió la 10kΩ resistencia entre la entrada y el condensador de 1nF. Luego usé una forma de onda de triángulo de 5kHz.
Imagen 5 muestra cómo el diferenciador cambia una señal de FM en una señal de AM. Cuando la entrada tiene una frecuencia más alta, la salida tiene una amplitud alta y cuando la frecuencia de entrada es baja, así que es la amplitud de salida. Cuenta también cómo la salida es fase cambió de puesto de la entrada 90 grados otra vez. La entrada aquí es una frecuencia de portadora de 2kHz con modulación de frecuencia de 200Hz, amplitud de 2V y el índice de 50%. El circuito es el mismo que la entrada de la onda de triángulo.
Una desventaja de diferenciadores es que tienen una tendencia a pasar el ruido de la entrada a través de la salida y también son inestables a altas frecuencias, por lo que algunos filtros siempre están bueno tener a la mano en su circuito después el diferenciador para amplificar la señal. Simplemente sintonizar los filtros para filtrar la frecuencia del ruido.
