Operationsförstärkare används ofta i en spänningsföljande design. Men detta är inte det finaste arrangemanget när det gäller potentiell risk och kapacitiv belastning av svängningar. Dessa laster har en enorm inverkan på op-amp stabilitetsbaserade applikationer. Många kompensationstekniker finns för att stabilisera en normal op-amp. Så, den här applikationen beskriver de vanligaste som används i de flesta fall. Den här artikeln diskuterar en översikt över spänningsföljaren.
Vad är en spänningsföljare?
Spänningsföljaren kan definieras som när ut-förstärkarens utgång följer ingången till op-förstärkaren direkt. Så både ingångs- och utgångsspänningarna är desamma. Denna krets levererar ingen förstärkning. Som ett resultat är spänningsförstärkningen ekvivalent med 1. Det är också känt som enhetsförstärkning, buffert & isoleringsförstärkare . Denna krets har hög ingångsimpedans så den används i olika kretsar. Spänningsföljaren använder insignalen för att ge effektiv isolering av utgången. Det grundläggande diagrammet visas nedan.
Spänningsföljarkrets
Vad är syftet med en spänningsföljare?
Huvudsyftet med spänningsföljaren är att den ger samma ingångsspänning som en utspänning. Med andra ord har den strömförstärkning men ingen spänningsförstärkning.
För en bättre förståelse av detta koncept, följande spänningsföljarkrets förklaras nedan. Tänk på kretsen nedan inklusive en strömkälla och mindre impedansbelastning. Denna krets drar en enorm mängd ström genom den anslutna belastningen på grund av den låga motståndsbelastningen. Så, kretsen använder en enorm mängd ström från kraftkällan och ger stora problem inom kraftkällan.
Efter det kan vi tro att vi tillhandahåller lika kraft för spänningsföljaren. Eftersom den här kretsens ingångsimpedans är hög och mindre ström kommer att dras från ovanstående krets. Denna kretsutgång är densamma som dess ingång på grund av bristen på återkopplingsmotstånd.
Spänningsföljare i spänningsdelarkretsar
Spänningen i varje krets kan delas med motståndets annars impedans hos de allierade komponenterna i kretsen. När operationsförstärkare är ansluten kommer huvudspänningselementet att falla över den på grund av en enorm impedans. Som ett resultat, om vi använder spänningsföljare i kretsen för spänningsdelarkretsen, tillåter det tillräcklig spänning över den givna belastningen.
Låt oss diskutera spänningsdelarkretsen som visas i följande krets.
Spänningsföljare i spänningsdelare
I följande krets placeras spänningsdelaren i mitten av två motstånd och operationsförstärkaren. Motstånden som används i kretsen är 10 KΩ-2. Ingångsmotståndet som tillhandahålls av operationsförstärkaren kommer att vara 100 megaohm. Så samma parallella motstånd kan vara 10 KΩ || 100 KΩ. Så ekvivalent parallellmotstånd kan beräknas som
= 10 X 100/10 + 100 => 10 kilo ohm ungefär.
I spänningsdelarkretsen innehåller den två samma motstånd som ger hälften av spänningen inom kraftkällan. Det kan tillhandahållas genom att använda formeln för spänningsdelaren enligt nedan,
Vout = Vin X R2 / R1 + R2
10X10 / 10 + 10 = 5 volt
Därför kommer ovanstående spänning att sjunka över motståndet på 10KΩ i toppen såväl som spänningsfallet över 10KΩ-motståndet i botten och belastningen 100Ω motstånd. Så vi vet att operationsförstärkaren fungerar som en buffert för att få den erforderliga spänningen från belastningen. Ovanstående krets exklusive spänningsföljare fungerar inte korrekt på grund av brist på spänningsförsörjning över belastningen.
För det mesta kan implementeringen av detta göras huvudsakligen av två skäl såsom att isolera och buffra utspänningsändamålen från kretsen för att erhålla den föredragna spänningen mot den anslutna belastningen.
Spänningsföljare Stabilitet
Generellt används dessa för att generera en utsignal som motsvarar insignalen. Men ett allvarligt problem kan uppstå i en krets, nämligen stabilitet
Oscillation i en negativ återkopplingsförstärkare kan anslutas till fasförskjutning för att ändra återkopplingen från negativ till positiv.
I de flesta fall kan svängningen stoppas för att välja en operationsförstärkare som enhetsförstärkningsstabil. Internt kompenseras dessa operationsförstärkare för att ge ett frekvenssvar för stabil drift närhelst anordningen används i konfigurationen av spänningsföljare.
Fördelar
De fördelar med spänningsföljare inkluderar följande.
- Det ger både kraft och ström
- Mindre utgångsimpedans för kretsen använder utgången
- Denna operationsförstärkare använder noll ström från i / p.
- Det undviker belastningseffekter.
- Det förstärker eller minskar inte insignalens amplitud
- Högfrekvent brus kan inte filtreras bort.
- Den har mindre utgångsimpedans
- Den har hög ingångsimpedans
- Enhetsöverföringsvinst
Applikationer
De tillämpningar av spänningsföljare inkluderar följande.
- Dessa används i S & H-kretsar
- Buffertar som används i logiska kretsar.
- Används i aktivt filter
- Den används genom en givare i bryggkretsar.
Således handlar det här om en översikt över buffertförstärkaren eller spänningsföljare. Det är en icke-inverterande och enhetsförstärkningsbuffert som använder en enda operationsförstärkare. Dessa har två egenskaper som ingångsimpedansen är hög och utgångsimpedansen är låg. De stärker signalen genom att tillåta högimpedanskällor och driva en mindre impedansbelastning. Detta använder en operationsförstärkare där dess design bör specificeras som en enhetsförstärkningsstabil. Genom att använda externa transistorer kan skapandet av en enhetsförstärkare med hög ström göras i dess design. Här är en fråga till dig, vilka nackdelar har spänningsföljaren?
