Operatiivisia vahvistimia käytetään usein jännitteen seuraajarakenteessa. Mutta tämä ei ole hieno järjestely potentiaalisen riskin ja värähtelyjen kapasitiivisen kuormituksen kannalta. Näillä kuormilla on valtava vaikutus op-amp vakauteen perustuvat sovellukset. Lukuisia kompensointitekniikoita on olemassa normaalin op-vahvistimen vakauttamiseksi. Joten tämä sovellus kuvaa yleisimmät, joita käytetään useimmissa tapauksissa. Tässä artikkelissa käsitellään yleiskatsaus jännitteen seuraajasta.
Mikä on jännitteen seuraaja?
Jännitteen seuraaja voidaan määritellä, kun op-amp-piirin lähtö seuraa suoraan op-amp: n tuloa. Joten sekä tulo- että lähtöjännitteet ovat samat. Tämä piiri ei tarjoa mitään vahvistusta. Tämän seurauksena jännitevahvistus on yhtä suuri kuin 1. Se tunnetaan myös nimellä yhtenäisyyden vahvistus, puskuri ja eristysvahvistin . Tällä piirillä on suuri tuloimpedanssi, joten sitä käytetään eri piireissä. Jännitteen seuraaja käyttää tulosignaalia antaakseen tehokkaan lähdön eristämisen. Peruskaavio on esitetty alla.
Jännitteen seuraajapiiri
Mikä on jännitteen seuraajan tarkoitus?
Jännitteen seuraajan päätarkoitus on, että se antaa saman tulojännitteen kuin lähtöjännite. Toisin sanoen sillä on nykyinen vahvistus, mutta ei jännitevahvistusta.
Tämän käsitteen ymmärtämiseksi paremmin, seuraa seuraavaa jännitteen seuraajapiiri selitetään alla. Harkitse alla olevaa virtapiiriä, mukaan lukien virtalähde ja vähemmän impedanssikuormitusta. Tämä piiri vetää valtavan määrän virtaa liitetyn kuorman läpi matalan vastuskuorman vuoksi. Joten piiri käyttää valtavaa määrää voimaa lähteestä ja aiheuttaa suuria ongelmia virtalähteessä.
Sen jälkeen voimme uskoa, että tarjoamme yhtä suurta tehoa jännitteen seuraajalle. Koska tämän piirin tuloimpedanssi on suuri, ja yllä olevasta piiristä otetaan vähemmän virtaa. Tämä piirilähtö on sama kuin sen tulo takaisinkytkentävastusten puuttuessa.
Jännitteen seuraaja jännitteenjakajan piireissä
Jokaisessa piirissä oleva jännite voidaan jakaa piirin vastaavien komponenttien resistanssin kanssa. Kun operatiivinen vahvistin on kytketty, jännitteen pääelementti putoaa sen yli valtavan impedanssin takia. Seurauksena on, että jos käytämme jännitteen seuraajaa jännitteenjakajan piirin sisällä, se sallii riittävän jännitteen annetulla kuormalla.
Keskustelkaamme jännitteenjakajan piiristä seuraavan piirin mukaisesti.
Jännitteen seuraaja jännitteen jakajassa
Seuraavassa piirissä jännitteenjakaja sijoitetaan kahden vastuksen ja operatiivisen vahvistimen keskelle. Piirissä käytetyt vastukset ovat 10 KΩ-2. Operatiivisen vahvistimen antama tulovastus on 100 megaohmia. Joten sama rinnakkainen vastus voi olla 10 KΩ || 100 KΩ. Joten vastaava rinnakkainen vastus voidaan laskea
= Noin 10 X 100/10 + 100 => 10 kiloohmia noin.
Jännitteenjakajapiirissä se sisältää kaksi samaa vastusta, jotka antavat puolet virtalähteen jännitteestä. Se voidaan toimittaa käyttämällä alla olevaa jännitteenjakajan kaavaa,
Vout = Vin X R2 / R1 + R2
10X10 / 10 + 10 = 5V
Siksi yllä oleva jännite putoaa ylhäältä 10KΩ: n vastuksen yli sekä jännitteen pudotus 10KΩ: n vastuksen yli pohjassa ja kuormitus 100Ω: n vastuksessa. Joten tiedämme, että operatiivinen vahvistin toimii puskurina tarvittavan jännitteen saamiseksi kuormasta. Yllä oleva piiri, lukuun ottamatta jännitteen seuraajaa, ei toimi kunnolla, koska jännitteen syöttö puuttuu kuorman yli.
Enimmäkseen tämän toteutus voidaan tehdä pääasiassa kahdesta syystä, kuten lähtöjännitetarkoitusten eristäminen ja puskurointi piiristä, jotta saavutetaan edullinen jännite kytkettyä kuormaa kohti.
Jännitteen seuraajan vakaus
Yleensä näitä käytetään tuottamaan lähtösignaali, joka vastaa tulosignaalia. Mutta piirissä voi esiintyä vakava ongelma, nimittäin vakaus
Negatiivisen takaisinkytkentävahvistimen värähtely voidaan liittää vaihesiirtoon palautteen muuttamiseksi negatiivisesta positiiviseksi.
Useimmissa tapauksissa värähtely voidaan pysäyttää toiminnallisen vahvistimen valitsemiseksi yhtenäisyysvahvistukseksi. Sisäisesti nämä operatiiviset vahvistimet kompensoidaan taajuusvasteen tekemiseksi vakaalle toiminnalle aina, kun laitetta käytetään jännitteen seuraajakonfiguraatiossa.
Edut
edut jännitteen seuraaja Sisällytä seuraavat.
- Se antaa voiman ja virran
- Pienempi piirin lähtöimpedanssi käyttää lähtöä
- Tämä operatiivinen vahvistin käyttää nollavirtaa i / p: stä.
- Se välttää kuormitusvaikutuksia.
- Se ei lisää tai vähennä tulosignaalin amplitudia
- Suurtaajuista kohinaa ei voida suodattaa.
- Siinä on vähemmän lähtöimpedanssia
- Sillä on suuri tuloimpedanssi
- Yhtenäisyyden voimansiirto
Sovellukset
jännitteen seuraajan sovellukset Sisällytä seuraavat.
- Näitä käytetään S & H-piirit
- Puskurit, joita käytetään logiikkapiireissä.
- Käytetään aktiivisessa suodattimessa
- Sitä käytetään kaikuanturin kautta siltapiireissä.
Näin ollen kyse on kaikesta yleiskatsaus puskurivahvistimesta tai jännitteen seuraaja. Se on ei-invertoiva ja yhtenäisyyden vahvistuspuskuri, joka käyttää yhtä operatiivista vahvistinta. Näillä on kaksi ominaisuutta, kuten tuloimpedanssi on korkea ja lähtöimpedanssi pieni. Ne vahvistavat signaalia sallimalla korkean impedanssin lähteet ja käyttävät vähemmän impedanssikuormitusta. Tässä käytetään operatiivista vahvistinta, jossa sen rakenne olisi määriteltävä yhtenäisyyden vahvistamisen vakaana. Ulkoisia transistoreita käyttämällä voidaan luoda suurvirtainen yhtenäisyyden vahvistusohjain sen suunnittelussa. Tässä on kysymys sinulle, mitkä ovat jännitteen seuraajan haitat?
