Penguat Tegangan OP Amplifier: Apa itu?

Apa itu Pengikut Tegangan?

Pengikut tegangan (juga dikenal sebagai pengamplifier buffer, pengamplifier gain satu, atau pengamplifier isolasi) adalah rangkaian op-amp yang outputnya tegangan sama dengan input tegangan (itu "mengikuti" input tegangan). Oleh karena itu, pengikut tegangan op-amp tidak memperbesar sinyal input dan memiliki gain tegangan sebesar 1.

Pengikut tegangan tidak memberikan penurunan atau penguatan—hanya buffering.

Rangkaian pengikut tegangan memiliki impedansi input yang sangat tinggi. Karakteristik ini membuatnya menjadi pilihan populer dalam berbagai jenis rangkaian yang membutuhkan isolasi antara sinyal input dan output.

Rangkaian pengikut tegangan ditunjukkan di bawah ini.

Hukum penting yang mendasari pengikut tegangan adalah Hukum Ohm.

Yang menyatakan bahwa arus suatu rangkaian arus sama dengan tegangan dibagi oleh resistansi.
Seperti disebutkan, pengikut tegangan memiliki impedansi input yang sangat tinggi (dan karenanya resistansi yang tinggi).

Tetapi sebelum kita membahas rangkaian dengan impedansi tinggi, akan lebih membantu untuk terlebih dahulu memahami apa yang terjadi dalam rangkaian dengan impedansi rendah.

Impedansi input yang rendah—dan karenanya resistansi dalam kasus ini—akan menghasilkan "R" dalam rumus Hukum Ohm menjadi kecil.

Dengan tegangan tetap (V), ini akan berarti bahwa jumlah arus yang besar akan ditarik oleh beban dengan impedansi (resistansi) rendah.

Oleh karena itu, rangkaian mengambil jumlah daya yang besar dari sumber daya, mengakibatkan gangguan sumber yang tinggi.

Sekarang mari kita pertimbangkan memberikan daya yang sama ke rangkaian pengikut tegangan.

Rangkaian pengikut tegangan ditunjukkan di bawah ini.

Perhatikan bagaimana output terhubung ke input invertingnya.

Koneksi ini memaksa op-amp untuk menyesuaikan tegangan outputnya agar sama dengan tegangan input.

Tegangan output karenanya "mengikuti" tegangan input.

Seperti disebutkan, pengikut tegangan adalah jenis op-amp dengan impedansi yang sangat tinggi.

Lebih spesifik, sisi input op-amp memiliki impedansi yang sangat tinggi (1 MΩ hingga 10 TΩ), sementara sisi output tidak.

Hukum Ohm masih perlu dipenuhi.

Jadi jika kita tetapkan tegangan yang sama pada sisi input dan output, dan kita turunkan resistansi secara signifikan… apa yang akan terjadi pada arus?

Itu benar: arus melonjak.

Pengikut tegangan menjaga tegangan tetap sama—kami tidak mengatakan bahwa arus juga tetap sama!

Meskipun pengikut tegangan memiliki gain tegangan sebesar 1 (satu), ia memiliki gain arus yang sangat tinggi.

Jadi di sisi input: impedansi sangat tinggi, dan arus sangat rendah.

Dan di sisi output: impedansi sangat rendah, dan arus sangat tinggi.

Tegangan tetap sama, tetapi arus meningkat (karena impedansi menurun antara sisi input dan output).

Seperti disebutkan: impedansi input op-amp sangat tinggi (1 MΩ hingga 10 TΩ).

Dengan impedansi input yang sangat tinggi, op-amp tidak membebani sumber dan hanya mengambil arus minimal dari sumber tersebut.

Karena impedansi output op-amp sangat rendah, ia menggerakkan beban seolah-olah itu adalah sumber tegangan sempurna.

Kedua koneksi ke dan dari buffer adalah koneksi bridging.

Ini menghasilkan konsumsi daya yang berkurang di sumber, dan distorsi yang lebih sedikit dari overloading dan penyebab lainnya gangguan elektromagnetik.

Gain Pengikut Tegangan

Pengikut tegangan memiliki gain tegangan sebesar 1 (satu), karena tegangan output mengikuti tegangan input. Meskipun gain tegangan pengamplifier buffer sekitar satu, ia memberikan gain arus dan daya yang cukup besar. Meski begitu, umumnya dikatakan bahwa gainnya 1—merujuk pada gain tegangan (setara 0 dB).

Pengikut Tegangan dalam Rangkaian Pembagi Tegangan