Spanningsvolger OP-versterker: Wat is dit?
Wat is 'n Spanvolgversterker?
'n Spanvolgversterker (ook bekend as 'n bufferversterker, eenheidsgewinsversterker, of isolasieversterker) is 'n op-amp-skema waarvan die uitset spanning gelyk is aan die insetspanning (dit "volg" die insetspanning). Dus versterk 'n spanvolgop-amp nie die insetsignaal en het 'n spanninggewin van 1 nie.
Die spanvolgversterker verskaf geen afzwakking of versterking—net bufferring nie.
'n Spanvolgversterkerskema het 'n baie hoë insetimpedans. Hierdie eienskap maak dit 'n gewilde keuse in vele verskillende tipes skemas wat isolering tussen die inset en uitsetsignaal vereis.
Die skema van 'n spanvolgversterker word hieronder aangedui.
'n Belangrike wet wat 'n spanvolgversterker ondersteun, is Ohm se wet.
Hierdie stel dat 'n skema se stroom gelyk is aan sy spanning verdeel deur sy weerstand.
Soos genoem, het spanvolgversterkers 'n baie hoë insetimpedans (en dus hoë weerstand).
Maar voordat ons oor skemas met hoë impedans praat, sal dit nuttig wees om eers te verstaan wat in 'n skema met 'n lae impedans gebeur.
'n Lae insetimpedans—and dus weerstand in hierdie geval—sal lei tot die "R" in die formule vir Ohm se wet klein te wees.
Met 'n vaste spanning (V), sal dit beteken dat 'n groot hoeveelheid stroom deur 'n lae-impedans (weerstand) lading getrek sal word.
Dus neem die skema 'n groot hoeveelheid krag van die kragbron, wat lei tot hoë brongestoortheid.
Laat ons nou oorweeg om dieselfde krag te gee aan 'n spanvolgversterkerskema.
'n Spanvolgversterkerskema word hieronder aangedui.
Let op hoe die uitset verbonden is aan sy inversiesingang.
Hierdie verbinding dwing die op-amp om sy uitsetspanning aan te pas om gelyk te wees aan die insetspanning.
Die uitsetspanning "volg" dus die insetspanning.
Soos genoem, is 'n spanvolgversterker 'n tipe op-amp met 'n baie hoë impedans.
Spesifieker, het die insetkant van die op-amp 'n baie hoë impedans (1 MΩ tot 10 TΩ), terwyl die uitset nie so nie.
Ohm se wet moet steeds geldig bly.
So as ons die spanning dieselfde hou aan die inset- en uitsetkant, en ons die weerstand aansienlik laat val… wat gaan met die stroom gebeur?
Dat is reg: die stroom skyroketeer.
'n Spanvolgversterker hou die spanning dieselfde—we het nie gesê dat dit ook die stroom dieselfde hou nie!
Alhoewel 'n spanvolgversterker 'n eenheidspanningsgewin het (d.w.s. dit is een), het dit 'n baie hoë stroomgewin.
Dus aan die insetkant: baie hoë impedans, en baie lae stroom.
En aan die uitsetkant: baie lae impedans, en baie hoë stroom.
Spanning bly dieselfde, maar die stroom styg (omdat die impedans tussen die inset- en uitsetkant afgeval het).
Soos genoem: die insetimpedans van die op-amp is baie hoë (1 MΩ tot 10 TΩ).
Met so 'n hoë insetimpedans, belaad die op-amp nie die bron nie en trek slegs minimale stroom daarvan.
Omdat die uitsetimpedans van die op-amp baie lae is, dryf dit die lading soos 'n perfekte spanningsbron.
Beide die verbindinge na en van die buffer is dus brugverbindinge.
Dit lei tot verminderde kragverbruik in die bron, en minder vervorming as gevolg van oorbelasting en ander oorsake van elektromagnetiese interferensie.
Spanvolgversterker Gewin
'n Spanvolgversterker het 'n spanningsgewin van 1 (eenheid), omdat die uitsetspanning die insetspanning volg. Alhoewel die spanningsgewin van 'n spanvolgbufferversterker ongeveer eenheid is, verskaf dit aansienlike stroom- en kraggewinne. Ten spyte hiervan is dit algemeen om te sê dat dit 'n gewin van 1 het—met verwysing na die spanningsgewin (die ekwivalente 0 dB).
