د ولتاژ فولورر OP آمپلیفایر: څه دی؟
چه چیزی ولتاژ فولور است؟
ولتاژ فولور (که به آن تقویتکننده بوفر، تقویتکننده با ضریب یک یا تقویتکننده جداسازی نیز گفته میشود) یک آپ-آمپ است که خروجی آن ولتاژ برابر با ورودی آن است (به ورودی "پیروی" میکند). بنابراین یک آپ-آمپ ولتاژ فولور سیگنال ورودی را تقویت نمیکند و دارای ضریب ولتاژ ۱ است.
ولتاژ فولور هیچ کاهش یا تقویتی ایجاد نمیکند—فقط بوفرینگ انجام میدهد.
مدار ولتاژ فولور دارای مقاومت ورودی بسیار بالاست. این ویژگی آن را در انواع مختلفی از مدارها که نیاز به جداسازی بین سیگنال ورودی و خروجی دارند، محبوب میسازد.
مدار ولتاژ فولور در زیر نشان داده شده است.
قانون مهمی که پشت ولتاژ فولور قرار دارد، قانون اهم است.
که بیان میکند جریان مدار برابر با تقسیم ولتاژ بر مقاومت است.
مانند آنچه ذکر شد، ولتاژ فولورها دارای مقاومت ورودی بسیار بالا (و در نتیجه مقاومت بالا) هستند.
اما قبل از بحث درباره مدارهای با مقاومت بالا، مفید خواهد بود ابتدا درک کنیم که چه اتفاقی در یک مدار با مقاومت پایین میافتد.
مقاومت ورودی پایین—و در این مورد مقاومت—نتیجه میدهد که "R" در فرمول قانون اهم کوچک باشد.
با ولتاژ ثابت (V)، این بدان معنا خواهد بود که مقدار زیادی جریان توسط بار با مقاومت پایین (مقاومت) مصرف خواهد شد.
بنابراین مدار مقدار زیادی انرژی از منبع تغذیه گرفته و اختلالات زیادی در منبع ایجاد میکند.
حال بیایید به مدار ولتاژ فولور با همان توان توجه کنیم.
مدار ولتاژ فولور در زیر نشان داده شده است.
توجه کنید که خروجی به ورودی معکوس متصل شده است.
این اتصال آپ-آمپ را مجبور میکند تا ولتاژ خروجی خود را برابر با ولتاژ ورودی تنظیم کند.
بنابراین ولتاژ خروجی "پیروی" ولتاژ ورودی میکند.
مانند آنچه ذکر شد، ولتاژ فولور نوعی آپ-آمپ با مقاومت ورودی بسیار بالا است.
به طور دقیقتر، سمت ورودی آپ-آمپ دارای مقاومت ورودی بسیار بالا (۱ مگااهم تا ۱۰ ترااهم) است، در حالی که سمت خروجی چنین نیست.
حال قانون اهم همچنان باید صادق باشد.
پس اگر ولتاژ را در سمت ورودی و خروجی یکسان نگه داریم و مقاومت را به طور قابل توجهی کاهش دهیم… چه اتفاقی برای جریان میافتد؟
درست است: جریان به طور چشمگیری افزایش مییابد.
ولتاژ فولور ولتاژ را یکسان نگه میدارد—ما نگفتیم که جریان را هم یکسان نگه میدارد!
در حالی که ولتاژ فولور دارای ضریب ولتاژ واحد (یعنی یک) است، دارای ضریب جریان بسیار بالا است.
بنابراین در سمت ورودی: مقاومت ورودی بسیار بالا و جریان بسیار کم.
و در سمت خروجی: مقاومت خروجی بسیار پایین و جریان بسیار بالا.
ولتاژ یکسان میماند، اما جریان افزایش مییابد (چون مقاومت بین سمت ورودی و خروجی کاهش یافته است).
مانند آنچه ذکر شد: مقاومت ورودی آپ-آمپ بسیار بالا (۱ مگااهم تا ۱۰ ترااهم) است.
با چنین مقاومت ورودی بالایی، آپ-آمپ منبع را بارگیری نمیکند و فقط جریان کمی از آن میگیرد.
چون مقاومت خروجی آپ-آمپ بسیار پایین است، آن را به عنوان یک منبع ولتاژ کامل میراند.
هر دو اتصال به و از بوفر، اتصالات پلی هستند.
این امر منجر به کاهش مصرف انرژی در منبع و کاهش تحریکات از بارگیری و دلایل دیگری مانند تشویش الکترومغناطیسی میشود.
ضریب ولتاژ فولور
ولتاژ فولور دارای ضریب ولتاژ ۱ (واحد) است، زیرا ولتاژ خروجی پیروی ولتاژ ورودی میکند. با این حال، گرچه ضریب ولتاژ یک تقویتکننده بوفر حدوداً یک است، اما مقدار قابل توجهی ضریب جریان و توان ارائه میدهد. با وجود این، معمولاً میگویند که ضریب آن ۱ است—به ضریب ولتاژ (معادل ۰ دسیبل) اشاره دارند.
ولتاژ فولور در مدارهای تقسیمکننده ولتاژ
