Tagasunod ng Voltaheng OP Amplifier: Ano ito?
Ano ang Voltage Follower?
Ang voltage follower (kilala rin bilang buffer amplifier, unity-gain amplifier, o isolation amplifier) ay isang op-amp na circuit kung saan ang output voltage ay katumbas ng input voltage (ito ay "sumusunod" sa input voltage). Dahil dito, ang voltage follower op-amp ay hindi nagpapalakas ng input signal at may voltage gain na 1.
Ang voltage follower ay hindi nagbibigay ng pagkawala o pagpapalakas—tanging buffering lamang.
Ang circuit ng voltage follower ay may napakataas na input impedance. Ang karakteristikang ito ay nagpapahiwatig nito bilang popular na pagpipilian sa maraming iba't ibang uri ng circuit na nangangailangan ng paghihiwalay sa pagitan ng input at output signal.
Ipinapakita ang circuit ng voltage follower sa ibaba.
Ang mahalagang batas na sumusuporta sa voltage follower ay ang Ohm’s law.
Na nagsasaad na ang current ng circuit ay katumbas ng kanyang current na hinati ng kanyang voltage sa kanyang resistance.
Tulad ng nabanggit, ang mga voltage followers ay may napakataas na input impedance (at kaya naman may mataas na resistance).
Ngunit bago namin talakayin ang mga circuit na may high impedance, makatutulong kung unang maintindihan natin kung ano ang nangyayari sa isang circuit na may mababang impedance.
Ang mababang input impedance—at kaya naman ang resistance sa kasong ito—ay magresulta sa "R" sa formula ng Ohm's law na maliit.
Sa isang fixed voltage (V), ito ay magpapahiwatig na malaking halaga ng current ang ikinukuha ng isang mababang-impedance (resistance) load.
Dahil dito, ang circuit ay kumukuhang malaking halaga ng power mula sa power source, na nagreresulta sa mataas na source disturbances.
Ngayon, isaalang-alang natin ang pagbibigay ng parehong power sa isang circuit ng voltage follower.
Ipinapakita ang circuit ng voltage follower sa ibaba.
Pansinin kung paano konektado ang output sa kanyang inverting input.
Ang koneksiyong ito ay pinipilit ang op-amp na ayusin ang kanyang output voltage upang maging katumbas ng input voltage.
Kaya ang output voltage ay "sumusunod" sa input voltage.
Tulad ng nabanggit, ang voltage follower ay isang uri ng op-amp na may napakataas na impedance.
Mas espesipikong, ang input side ng op-amp ay may napakataas na impedance (1 MΩ hanggang 10 TΩ), samantalang ang output ay hindi.
Ngayon, ang Ohm’s law ay kailangan pa ring matutunan.
Kaya kung ipapanatili natin ang voltage sa parehong input at output side, at tayo'y lalabas sa resistance… ano ang mangyayari sa current?
Tama: ang current ay bumubulusok.
Ang voltage follower ay nagsasabi na ang voltage ay pareho—hindi namin sinabi na ang current din ay pareho!
Bagama't ang voltage follower ay may unity voltage gain (i.e. ito ay katumbas ng one), ito ay may napakataas na current gain.
Kaya sa input side: napakataas na impedance, at napakababang current.
At sa output side: napakababang impedance, at napakataas na current.
Ang voltage ay nananatiling pareho, ngunit ang current ay tumataas (dahil bumaba ang impedance sa pagitan ng input at output side).
Tulad ng nabanggit: ang input impedance ng op-amp ay napakataas (1 MΩ hanggang 10 TΩ).
May ganitong mataas na input impedance, ang op-amp ay hindi naglo-load down sa source at kumuha lamang ng minimal na current mula dito.
Dahil ang output impedance ng op-amp ay napakababa, ito ay nag-drive ng load tulad ng isang perpektong voltage source.
Ang parehong mga koneksyon patungo at mula sa buffer ay kaya mga bridging connections.
Ito ay nagreresulta sa mas mababang power consumption sa source, at mas kaunti ang distortion mula sa overloading at iba pang dahilan ng electromagnetic interference.
Paglakas ng Voltage Follower
Ang voltage follower ay may voltage gain na 1 (unity), dahil ang output voltage ay sumusunod sa input voltage. Bagama't ang voltage gain ng voltage buffer amplifier ay humigit-kumulang unity, ito ay nagbibigay ng considerable na current at power gain. Bagama't ito, karaniwan pa ring sabihin na ito ay may gain na 1—nagpapahiwatig sa voltage gain (ang equivalent na 0 dB).
