Amplificador OP seguidor de tensión: ¿Qué é?
Que é un seguidor de tensión
Un seguidor de tensión (tamén coñecido como amplificador buffer, amplificador de ganancia unitaria ou amplificador de aislamento) é un circuito de amplificador operacional cuxa saída de tensión é igual á tensión de entrada (segue a tensión de entrada). Polo tanto, un seguidor de tensión de amplificador operacional non amplifica a señal de entrada e ten unha ganancia de tensión de 1.
O seguidor de tensión non proporciona atenuación nin amplificación, só buffering.
O circuito de seguidor de tensión ten unha impedancia de entrada moi alta. Esta característica fai que sexa unha opción popular en moitos tipos diferentes de circuitos que requiren aislamento entre a sinal de entrada e a sinal de saída.
O circuito do seguidor de tensión amóstrase a continuación.
Unha lei importante que sustenta o seguidor de tensión é a lei de Ohm.
A cal establece que a corrente dun circuito é igual á súa corrente dividida pola súa tensión dividida pola súa resistencia.
Como se mencionou, os seguidores de tensión teñen unha impedancia de entrada moi alta (e polo tanto unha resistencia alta).
Pero antes de discutir os circuitos con alta impedancia, será útil primeiro entender o que ocorre nun circuito con baixa impedancia.
Unha baixa impedancia de entrada — e polo tanto resistencia neste caso — resultará na “R” na fórmula da lei de Ohm sendo pequena.
Con unha tensión fixa (V), isto significará que unha gran cantidade de corrente será consumida por unha carga de baixa impedancia (resistencia).
Polo tanto, o circuito consume unha gran cantidade de potencia da fonte de alimentación, resultando en grandes perturbacións na fonte.
Agora consideremos dar a mesma potencia a un circuito de seguidor de tensión.
O circuito de seguidor de tensión amóstrase a continuación.
Observe como a saída está conectada á súa entrada inversora.
Esta conexión forza ao amplificador operacional a axustar a súa tensión de saída para que sexa igual á tensión de entrada.
A tensión de saída, polo tanto, “segue” a tensión de entrada.
Como se mencionou, un seguidor de tensión é un tipo de amplificador operacional con unha impedancia moi alta.
Máis especificamente, o lado de entrada do amplificador operacional ten unha impedancia moi alta (1 MΩ a 10 TΩ), mentres que a saída non a ten.
Agora a lei de Ohm aínda debe ser verdadeira.
Así que se mantemos a tensión igual no lado de entrada e de saída, e reducimos significativamente a resistencia… que vai acontecer coa corrente?
Exacto: a corrente aumenta enormemente.
Un seguidor de tensión mantiña a tensión igual — non dixemos que tamén manteña a corrente igual!
Enquanto un seguidor de tensión ten unha ganancia de tensión unitaria (é dicir, é igual a un), ten unha ganancia de corrente moi alta.
Así que no lado de entrada: impedancia moi alta, e corrente moi baixa.
E no lado de saída: impedancia moi baixa, e corrente moi alta.
A tensión permanece igual, pero a corrente aumenta (porque a impedancia diminuiu entre o lado de entrada e o de saída).
Como se mencionou: a impedancia de entrada do amplificador operacional é moi alta (1 MΩ a 10 TΩ).
Con tal alta impedancia de entrada, o amplificador operacional non sobrecarga a fonte e só consome corrente mínima dela.
Debido á baixa impedancia de saída do amplificador operacional, impulsa a carga como se fose unha fonte de tensión perfecta.
Ambas as conexións cara e dende o buffer son, polo tanto, conexións de ponte.
Isto resulta en un menor consumo de potencia na fonte, e menos distorsión debido a sobrecargas e outras causas de interferencia electromagnética.
Ganancia do Seguidor de Tensión
Un seguidor de tensión ten unha ganancia de tensión de 1 (unitaria), porque a tensión de saída segue a tensión de entrada. Aínda que a ganancia de tensión dun amplificador buffer de tensión é aproximadamente unitaria, proporciona unha ganancia considerable de corrente e potencia. A pesar diso, é común dicir que ten unha ganancia de 1 — refiriéndose á ganancia de tensión (o equivalente a 0 dB).
