El diferenciador

3.3.7. El DIFERENCIADOR
Un diferenciador es un circuito que ejecuta una operación matemática de cálculo diferencial denominada derivación. Produce una tensión de salida proporcional a la variacióninstantánea de la tensión de entrada respecto del tiempo. Aplicaciones comunes de un diferenciador son la de detección de los flancos de subida y bajada de un pulso rectangular o para producir unasalida rectangular a partir de una rampa de entrada.
Diferenciador RC
Un circuito de acoplo como el de la figura (a) se puede usar para derivar la señal de entrada. En lugar de una señal sinusoidal, laentrada típica es un pulso rectangular, como se ve en la figura (b). La salida del circuito constituye una serie de picos de tensión positivos y negativos. El pico de tensión positivo ocurre en elmismo instante que el flanco de subida de la entrada; el pico de tensión negativo ocurre en el mismo instante que el flanco de bajada. Picos de tensión como estos son señales útiles, que pueden indicar aotros circuitos cuando una señal de entrada rectangular empieza y termina.
Para entender cómo funciona un diferenciador RC, véase la figura (c). Como puede observarse, cuando la tensión de entradacambia de 0 a +V, el condensador empieza a cargarse exponencialmente. Después de cinco constantes de tiempo, la tensión del condensador está dentro del 1 por 100 de la tensión final V. Para satisfacerla ley de tensiones de Kirchoff, la tensión a través de la resistencia de la Figura (a) es:

Puesto que vc es inicialmente cero, la tensión de salida varia bruscamente de 0 a V, y a continuacióndisminuye en f o n a exponencial, como se ve en la Figura 22-40c. Mediante un razonamiento similar, el flanco de bajada de un pulso rectangular produce un pico negativo de tensión. A propósito, obsérveseque cada pico de tensión en la Figura 22-40h tiene un valor de pico de aproximadamente V, el valor de escalón de tensión. Si un diferenciador RC tiene como finalidad producir picos de tensión...