Operativni ojačevalniki se pogosto uporabljajo pri načrtovanju napetostnih sledilcev. Vendar to ni najboljše ureditve glede potencialnega tveganja in kapacitivnega obremenjevanja nihanj. Te obremenitve močno vplivajo na op-amp aplikacije, ki temeljijo na stabilnosti. Za stabilizacijo običajnega ojačevalnika so na voljo številne kompenzacijske tehnike. Ta aplikacija bo torej opisala najpogostejše, ki se uporabljajo v večini primerov. Ta članek obravnava pregled sledilnika napetosti.
Kaj je napetostni sledilnik?
Sledilnik napetosti lahko definiramo kot, ko izhod vezja op-amp neposredno sledi vhodu op-amp-a. Tako vhodna kot izhodna napetost sta enaki. To vezje ne zagotavlja nobenega ojačanja. Posledično je ojačanje napetosti enakovredno 1. Znano je tudi kot ojačenje enot, medpomnilnik in izolacijski ojačevalnik . To vezje ima visoko vhodno impedanco, zato se uporablja v različnih vezjih. Sledilnik napetosti uporablja vhodni signal za učinkovito izolacijo izhoda. Osnovni diagram je prikazan spodaj.
Napetostno vezje
Kaj je namen sledilnika napetosti?
Glavni namen sledilnika napetosti je, da daje enako vhodno napetost kot izhodna napetost. Z drugimi besedami, ima trenutni dobiček, vendar ne dobi napetosti.
Za boljše razumevanje tega koncepta naslednje vezje sledilnika napetosti je razloženo spodaj. Razmislite o spodnjem vezju, ki vključuje vir napajanja in manjšo impedančno obremenitev. To vezje črpa ogromno toka skozi priključeno obremenitev zaradi nizke uporne obremenitve. Torej vezje porabi ogromno energije iz vira energije in povzroča velike težave znotraj vira energije.
Po tem lahko verjamemo, da zagotavljamo enako moč za napetostni sledilnik. Ker je vhodna impedanca tega vezja velika in bo iz zgornjega vezja črpana manjša količina toka. Izhod tega vezja je enak vhodu zaradi pomanjkanja povratnih uporov.
Nadzor napetosti v vezjih delilnikov napetosti
Napetost v vsakem vezju lahko delite z uporom, sicer impedanco povezanih komponent v vezju. Ko je operacijski ojačevalnik je povezan, potem bo glavni element napetosti padel čez to zaradi velike impedance. Kot rezultat, če uporabimo sledilnik napetosti znotraj vezja vezja napetostnega delilnika, potem to omogoča zadostno napetost na dani obremenitvi.
Pogovorimo se o vezju delilnika napetosti, kot je prikazano v naslednjem vezju.
Napetostni sledilnik v delilniku napetosti
V naslednjem vezju je napetostni delilnik postavljen v središče dveh uporov in operacijskega ojačevalnika. Upori v vezju so 10 KΩ-2. Vhodni upor, ki ga zagotavlja operacijski ojačevalnik, bo 100 megahmov. Torej je lahko enak vzporedni upor 10 KΩ || 100 KΩ. Torej lahko enakovreden vzporedni upor izračunamo kot
= 10 X 100/10 + 100 => približno 10 kilo ohmov.
V vezju delilnika napetosti vključuje dva enaka upora, ki bosta dala polovico napetosti znotraj vira energije. Lahko se zagotovi z uporabo formule delilnika napetosti, kot je navedeno spodaj,
Vout = Vin X R2 / R1 + R2
10X10 / 10 + 10 = 5Voltov
Zato bo zgornja napetost padla na upor 10KΩ zgoraj, kot tudi padec napetosti na uporu 10KΩ na dnu in upor obremenitve 100Ω. Tako vemo, da operacijski ojačevalnik deluje kot medpomnilnik za pridobivanje zahtevane napetosti iz bremena. Zgornje vezje brez napetostnega sledilnika ne bo delovalo pravilno zaradi pomanjkanja napetosti na tovoru.
Večinoma je to mogoče izvesti predvsem iz dveh razlogov, kot sta izolacija in medpomnjenje izhodne napetosti iz vezja, da dobimo prednostno napetost v smeri priključene obremenitve.
Stabilnost napetostnega sledilnika
Na splošno se ti uporabljajo za generiranje izhodnega signala, ki je enakovreden vhodnemu signalu. Toda v vezju se lahko pojavi resen problem, in sicer stabilnost
Nihanje znotraj ojačevalnika z negativnimi povratnimi informacijami je mogoče povezati s faznim premikom, da se povratne informacije spremenijo iz negativnih v pozitivne.
V večini primerov lahko nihanje ustavimo, da izberemo operacijski ojačevalnik, ki ima enak dobiček. Ti operacijski ojačevalniki so interno kompenzirani, da tvorijo frekvenčni odziv za stabilno delovanje, kadar koli se naprava uporablja v konfiguraciji napetostnega sledilnika.
Prednosti
The prednosti napetostnega sledilnika vključujejo naslednje.
- Omogoča tako moč kot tok
- Manjša izhodna impedanca vezja uporablja izhod
- Ta operacijski ojačevalnik uporablja ničelni tok iz i / p.
- Izogiba se nakladalnim učinkom.
- Ne poveča ali zmanjša amplitude vhodnega signala
- Visokofrekvenčnega šuma ni mogoče filtrirati.
- Ima manjšo izhodno impedanco
- Ima visoko vhodno impedanco
- Dobiček prenosa enotnosti
Aplikacije
The aplikacije napetostnega sledilnika vključujejo naslednje.
- Ti se uporabljajo v S & H vezja
- Odbojniki, ki se uporabljajo v logičnih vezjih.
- Uporablja se v aktivnem filtru
- Uporablja se prek pretvornika v mostnih vezjih.
Tu gre torej za to pregled medpomnilnika ali sledilnik napetosti. To je neinvertirajoči in enotno ojačevalni vmesnik, ki uporablja en sam operacijski ojačevalnik. Ti imajo dve značilnosti, kot je vhodna impedanca visoka in izhodna impedanca nizka. Ojačajo signal tako, da omogočajo vire z visoko impedanco in povzročajo manj impedančne obremenitve. Ta uporablja operacijski ojačevalnik, kjer mora biti njegova zasnova natančno določena kot stabilnost z enotno ojačitvijo. Z uporabo zunanjih tranzistorjev je mogoče v njegovi zasnovi ustvariti enojni ojačevalnik z visokim tokom. Tukaj je vprašanje za vas, kakšne so slabosti napetostnega sledilnika?
