输出电压与输入电压的变化率成正比的电路称为微分电路。最简单的 RC 微分电路由输入回路的电容与输出回路的电阻构成；在放大电路中，把标准负反馈放大器的输入电阻换成电容，即为标准的微分放大电路。把微分电路中的电阻、电容位置互换，就得到积分电路——输出电压与输入电压的时间积分成正比的电路。微分是积分的逆运算。

一、基本微分电路

将基本积分电路中的电阻和电容元件位置互换，便得到基本微分电路。图 1 为基本微分电路，图 2 是它在输入阶跃信号时的输出波形，图 3 则是改进型微分电路。

图 1　基本微分电路

图 2　输入阶跃信号时的输出波形

图 3　改进型微分电路

在图 1 的电路中同样存在虚地和虚断，因此可得

上式表明，输出电压 v_O 与输入电压的微分 成正比。

当输入电压 v_S 为阶跃信号时，考虑到信号源总存在内阻，在 t = 0 时输出电压仍为一个有限值；随着电容器 C 的充电，输出电压 v_O 将逐渐衰减，最后趋近于零，如图 2 所示的波形。

二、改进型微分电路

当输入电压为正弦信号 v_S = sin ωt 时，输出电压 v_O = −RCωcos ωt。此时输出电压的幅度将随频率的增加而线性增加，说明微分电路对高频噪声特别敏感，抗干扰能力较差。另外，对反馈信号具有滞后作用的 RC 环节与集成运放内部电路的滞后作用叠加在一起，可能引起自激振荡；再者，v_S 突变时输入电流较大，输入电流与反馈电阻的乘积可能超过集成运放的最大输出电压，使电路不能正常工作。

改进型微分电路如图 3 所示，其中 R1 起限流作用，R2 和 C2 并联起相位补偿作用。该电路是近似的微分电路，在保留微分运算功能的同时抑制了高频噪声并改善了稳定性。