Differenzierer

Legt man eine Spannung U_in an den Eingang der Schaltung, so fließt durch R_f der Ladestrom des Kondensators, der dem Differential der angelegten Spannung entspricht.

	Differenzierer

Die gezeigte Schaltung ist in der Praxis nur schlecht oder gar nicht anwendbar, da sie sehr anfällig gegen hochfrequente Störungen ist und zu Schwingungen neigt. Eine praktisch anwendbare Form eines Differenzierers zeigt die folgende Abbildung. Hier wurde durch Hinzufügen von Dämpfungselementen die Wirkung des Differenzierers im oberen Frequenzbereich unterdrückt, was jedoch zu keiner Verschlechterung des Verhaltens der Schaltung führt, da im oberen Frequenzbereich die Schaltung wegen der abfallenden Schleifenverstärkung ohnehin nicht mehr korrekt funktioniert.

Praxisgerechter Differenzierer

Für die Berechnung der Werte der einzelnen Bauelemente kann man folgende Faustregel angeben:

100*f_c ~ 10*f_h ~ f_u

wobei f_u die Grenzfrequenz des Operationsverstärkers angibt, bei der die offene Schleifenverstärkung gleich eins wird, f_h die Frequenz bis zu der der Differenzierer korrekt funktioniert und f_c die Grenzfrequenz für die der Differenzierer dimensioniert wurde. Die Grenzfrequenz des Operationsverstärkers wird dem Datenblatt entnommen, die Frequenzen f_c und f_h berechnen sich nach folgenden Gleichungen:

1/f_c = 2π*R₂*C₁

1/f_h = 2π*R₁*C₁ = 2π*R₂*C₂