Операционные усилители часто используются в конструкции повторителя напряжения. Но это не лучшее устройство с точки зрения потенциального риска и емкостной нагрузки колебаний. Эти нагрузки оказывают огромное влияние на операционный усилитель приложения, основанные на стабильности. Существуют многочисленные методы компенсации для стабилизации обычного операционного усилителя. Итак, в этом приложении будут описаны наиболее частые, используемые в большинстве случаев. В этой статье обсуждается обзор повторителя напряжения.
Что такое повторитель напряжения?
Повторитель напряжения может быть определен как когда выход схемы операционного усилителя следует за входом операционного усилителя напрямую. Таким образом, входное и выходное напряжения одинаковы. Эта схема не обеспечивает никакого усиления. В результате коэффициент усиления по напряжению эквивалентен 1. Он также известен как единичное усиление, буфер и развязывающий усилитель . Эта схема имеет высокий входной импеданс, поэтому она используется в разных схемах. Повторитель напряжения использует входной сигнал для эффективной изоляции выхода. Основная схема показана ниже.
Цепь повторителя напряжения
Для чего нужен повторитель напряжения?
Основное назначение повторителя напряжения - он выдает такое же входное напряжение, что и выходное напряжение. Другими словами, он имеет усиление по току, но не по напряжению.
Для лучшего понимания этой концепции следующие цепь повторителя напряжения объясняется ниже. Рассмотрим схему ниже, включающую источник питания и нагрузку с меньшим сопротивлением. Эта схема пропускает через подключенную нагрузку огромное количество тока из-за низкого сопротивления нагрузки. Таким образом, схема использует огромное количество энергии от источника питания и вызывает большие проблемы с источником питания.
После этого можно считать, что мы обеспечиваем равную мощность повторителя напряжения. Поскольку входной импеданс этой цепи высокий, и меньшее количество тока будет потребляться из вышеуказанной цепи. Выход этой схемы такой же, как и ее вход из-за отсутствия резисторов обратной связи.
Повторитель напряжения в цепях делителя напряжения
Напряжение в каждой цепи может быть разделено с сопротивлением, в противном случае - импедансом смежных компонентов в цепи. Однажды операционный усилитель подключен, то основной элемент напряжения будет падать на него из-за огромного импеданса. В результате, если мы используем повторитель напряжения в цепи схемы делителя напряжения, то он обеспечивает достаточное напряжение на данной нагрузке.
Давайте обсудим схему делителя напряжения, как показано на следующей схеме.
Повторитель напряжения в делителе напряжения
В следующей схеме делитель напряжения расположен в центре двух резисторов и операционного усилителя. В схеме использованы резисторы 10 кОм-2. Входное сопротивление, обеспечиваемое операционным усилителем, составит 100 МОм. Таким образом, равное параллельное сопротивление может составлять 10 кОм || 100 кОм. Таким образом, эквивалентное параллельное сопротивление можно рассчитать как
= 10 X 100/10 + 100 => приблизительно 10 кОм.
В схеме делителя напряжения он включает два одинаковых сопротивления, которые будут давать половину напряжения в источнике питания. Это может быть обеспечено с помощью формулы делителя напряжения, приведенной ниже:
Vout = Vin X R2 / R1 + R2
10X10 / 10 + 10 = 5 Вольт
Следовательно, указанное выше напряжение будет падать на сопротивлении 10 кОм вверху, а также на сопротивлении 10 кОм внизу и на сопротивлении нагрузки 100 Ом. Итак, мы знаем, что операционный усилитель работает как буфер для получения необходимого напряжения от нагрузки. Вышеупомянутая схема без повторителя напряжения не будет работать должным образом из-за отсутствия напряжения на нагрузке.
В основном это можно реализовать по двум причинам, таким как изоляция и буферизация выходного напряжения схемы для получения предпочтительного напряжения по отношению к подключенной нагрузке.
Стабильность повторителя напряжения
Обычно они используются для генерации выходного сигнала, эквивалентного входному сигналу. Но в цепи может возникнуть серьезная проблема, а именно стабильность.
Колебания в усилителе с отрицательной обратной связью могут быть связаны со сдвигом фазы для изменения обратной связи с отрицательной на положительную.
В большинстве случаев генерацию можно остановить, чтобы выбрать операционный усилитель как стабильный с единичным усилением. Эти операционные усилители внутренне скомпенсированы для обеспечения стабильной работы частотной характеристики всякий раз, когда устройство используется в конфигурации повторителя напряжения.
Преимущества
В преимущества повторителя напряжения включая следующее.
- Это дает прирост мощности, а также ток
- Меньший выходной импеданс схемы использует выход
- Этот операционный усилитель использует нулевой ток от i / p.
- Это позволяет избежать эффектов нагрузки.
- Он не увеличивает и не уменьшает амплитуду входного сигнала.
- Высокочастотный шум не может быть отфильтрован.
- У него меньшее выходное сопротивление
- Имеет высокое входное сопротивление.
- Коэффициент передачи Unity
Приложения
В применения повторителя напряжения включая следующее.
- Они используются в S & H схемы
- Буферы, используемые в логических схемах.
- Используется в активном фильтре
- Он используется через преобразователь в мостовых схемах.
Таким образом, это все о обзор буферного усилителя или повторитель напряжения. Это неинвертирующий буфер с единичным усилением, в котором используется один операционный усилитель. У них есть две характеристики: высокий входной импеданс и низкий выходной импеданс. Они усиливают сигнал, позволяя использовать источники с высоким импедансом и управляя нагрузкой с меньшим сопротивлением. Здесь используется операционный усилитель, конструкция которого должна быть определена как стабилизатор с единичным усилением. Используя внешние транзисторы, можно создать драйвер с единичным усилением с большим током. Вот вам вопрос, каковы недостатки повторителя напряжения?
