Operationele versterkers worden vaak gebruikt in een spanningsvolgerontwerp. Maar dit is niet de beste opstelling in termen van potentieel risico en capacitieve belasting van oscillaties. Deze belastingen hebben een enorme impact op de op-amp op stabiliteit gebaseerde applicaties. Er zijn talloze compensatietechnieken aanwezig om een normale op-amp te stabiliseren. Deze applicatie beschrijft dus de meest voorkomende, die in de meeste gevallen worden gebruikt. Dit artikel bespreekt een overzicht van spanningsvolger.
Wat is een spanningsvolger?
Spanningsvolger kan worden gedefinieerd als wanneer de uitvoer van het op-amp-circuit de invoer van de op-amp direct volgt. Dus zowel de ingangsspanning als de uitgangsspanning zijn hetzelfde. Dit circuit levert geen versterking. Als gevolg hiervan is de spanningsversterking gelijk aan 1. Het is ook bekend als eenheidsversterking, buffer en isolatie versterker Dit circuit heeft een hoge ingangsimpedantie, dus het wordt in verschillende circuits gebruikt. De spanningsvolger gebruikt het ingangssignaal om de uitgang efficiënt te isoleren. Het basisschema wordt hieronder weergegeven.
Spanningsvolger circuit
Wat is het doel van een spanningsvolger?
Het belangrijkste doel van een spanningsvolger is dat deze dezelfde ingangsspanning geeft als een uitgangsspanning. Met andere woorden, het heeft stroomversterking maar geen spanningsversterking.
Voor een beter begrip van dit concept, het volgende spanningsvolger circuit wordt hieronder uitgelegd. Beschouw het onderstaande circuit inclusief een stroombron en minder impedantiebelasting. Dit circuit trekt enorm veel stroom door de aangesloten belasting vanwege de lage weerstandsbelasting. Het circuit gebruikt dus een enorme hoeveelheid stroom van de stroombron en geeft grote problemen binnen de stroombron.
Daarna kunnen we geloven dat we een gelijk vermogen leveren voor de spanningsvolger. Omdat de ingangsimpedantie van dit circuit hoog is en er minder stroom uit het bovenstaande circuit zal worden getrokken. Deze circuituitgang is dezelfde als zijn ingang vanwege het ontbreken van terugkoppelingsweerstanden.
Spanningsvolger in spanningsdelercircuits
De spanning in elk circuit kan worden gedeeld met de weerstand, anders impedantie van de aanverwante componenten binnen het circuit. Zodra het operationele versterker is aangesloten, dan valt het hoofdelement van de spanning eroverheen vanwege een enorme impedantie. Als gevolg hiervan, als we een spanningsvolger gebruiken in het circuit van het spanningsdelercircuit, is er voldoende spanning over de gegeven belasting.
Laten we het spanningsdelercircuit bespreken zoals weergegeven in het volgende circuit.
Spanningsvolger in spanningsdeler
In het volgende circuit wordt de spanningsdeler in het midden van twee weerstanden en de operationele versterker geplaatst. De weerstanden die in het circuit worden gebruikt, zijn 10 KΩ-2. De ingangsweerstand die door de operationele versterker wordt geleverd, is 100 megaohm. De gelijke parallelle weerstand kan dus 10 KΩ || zijn 100 KΩ. Dus equivalente parallelle weerstand kan worden berekend als
= 10 X 100/10 + 100 => 10 kilo ohm ongeveer.
In het spanningsdelercircuit bevat het twee dezelfde weerstanden die de helft van de spanning binnen de stroombron zullen geven. Het kan worden geleverd door de formule van de spanningsdeler te gebruiken zoals hieronder weergegeven,
Vout = Vin X R2 / R1 + R2
10X10 / 10 + 10 = 5Volt
Daarom zal de bovenstaande spanning dalen over de weerstand van 10KΩ aan de bovenkant, evenals de spanningsval over de 10KΩ-weerstand aan de onderkant en de belastingsweerstand van 100Ω. We weten dus dat de operationele versterker als buffer fungeert om de vereiste spanning uit de belasting te halen. Het bovenstaande circuit, exclusief spanningsvolger, zal niet goed werken vanwege het ontbreken van spanningstoevoer over de belasting.
Meestal kan de implementatie hiervan voornamelijk om twee redenen worden gedaan, zoals het isoleren en bufferen van de uitgangsspanningsdoeleinden van het circuit om de voorkeursspanning naar de aangesloten belasting te verkrijgen.
Voltage Follower Stabiliteit
Over het algemeen worden deze gebruikt om een uitgangssignaal te genereren dat equivalent is aan het ingangssignaal. Maar er kan een serieus probleem optreden in een circuit namelijk stabiliteit
Oscillatie binnen een versterker met negatieve feedback kan worden aangesloten op faseverschuiving om de feedback van negatief naar positief te veranderen.
In de meeste gevallen kan oscillatie worden gestopt om een operationele versterker te selecteren als eenheidsversterkingsstabiel. Intern worden deze operationele versterkers gecompenseerd om een frequentierespons te maken voor een stabiele werking wanneer het apparaat wordt gebruikt in de configuratie van spanningsvolger.
Voordelen
De voordelen van spanningsvolger omvatten de volgende.
- Het geeft zowel kracht als stroom
- Minder uitgangsimpedantie van het circuit gebruikt de uitgang
- Deze operationele versterker gebruikt nulstroom van de i / p.
- Het vermijdt laadeffecten.
- Het vergroot of verkleint de amplitude van het ingangssignaal niet
- Hoogfrequente ruis kan niet worden weggefilterd.
- Het heeft minder uitgangsimpedantie
- Het heeft een hoge ingangsimpedantie
- Versterking van eenheidstransmissie
Toepassingen
De toepassingen van spanningsvolger omvatten de volgende.
- Deze worden gebruikt in S & H-circuits
- Buffers die worden gebruikt in logische circuits.
- Gebruikt in actief filter
- Het wordt gebruikt via een transducer in brugcircuits.
Dit gaat dus allemaal over een overzicht van de bufferversterker of spanningsvolger. Het is een niet-inverterende buffer met eenheidsversterking die gebruikmaakt van een enkele operationele versterker. Deze hebben twee kenmerken: de ingangsimpedantie is hoog en de uitgangsimpedantie laag. Ze versterken het signaal door bronnen met hoge impedantie toe te staan en zorgen voor een lagere impedantiebelasting. Dit maakt gebruik van een operationele versterker waarvan het ontwerp moet worden gespecificeerd als een eenheidsversterkingsstabiel. Door externe transistors te gebruiken, kan in het ontwerp een driver met eenheidsversterking met hoge stroom worden gecreëerd. Hier is een vraag voor u, wat zijn de nadelen van spanningsvolger?
