Чтобы понять, как будет выглядеть выходной сигнал дифференциатора при подаче на его вход линейно нарастающего сигнала, давайте рассмотрим основные принципы работы дифференциатора и сам сигнал.

Что такое дифференциатор?

Дифференциатор - это устройство, которое производит на выходе производную от входного сигнала. Это означает, что он реагирует на изменения входного сигнала, а не на его абсолютное значение.

Линейно нарастающий сигнал:

Предположим, что на вход дифференциатора подается линейно нарастающий сигнал, который можно представить как прямую линию, поднимающуюся с течением времени. Например, если сигнал начинает с нуля и постепенно увеличивается до некоторого значения, это будет выглядеть так:

• От 0 до T1: линейное нарастание от 0 до A (где A - максимальное значение).

Выходной сигнал дифференциатора:

Так как дифференциатор вычисляет производную, выходной сигнал будет представлять собой скорость изменения входного сигнала. В случае линейного нарастания входного сигнала, производная будет постоянной:

• На интервале от 0 до T1: выходной сигнал будет постоянным и положительным значением, которое соответствует наклону входного сигнала.

Теперь рассмотрим случай с прямоугольными импульсами:

Если на вход дифференциатора подать отрицательный прямоугольный сигнал (например, от 0 до T2), а затем положительный (от T2 до T3), то выходной сигнал будет следующим:

• От T1 до T2: выходной сигнал будет равен нулю, так как сигнал постоянен.
• На переходе от T1 до T2: выходной сигнал будет отрицательным импульсом, так как происходит резкое падение сигнала.
• На интервале от T2 до T3: выходной сигнал будет положительным импульсом, так как происходит резкий подъем сигнала.

Итак, подытожим:

1. На линейно нарастающем участке выходной сигнал будет постоянным и положительным.
2. На переходах от линейного нарастания к прямоугольным импульсам выходной сигнал будет представлять собой импульсы: отрицательный на спаде и положительный на подъеме.

Таким образом, выходной сигнал дифференциатора будет состоять из постоянного положительного уровня, чередующегося с отрицательными и положительными импульсами в зависимости от изменений входного сигнала.