Gli amplificatori operazionali sono spesso utilizzati in un design con inseguitore di tensione. Ma questa non è la soluzione migliore in termini di rischio potenziale e carico capacitivo delle oscillazioni. Questi carichi hanno un enorme impatto su l'amplificatore operazionale applicazioni basate sulla stabilità. Sono presenti numerose tecniche di compensazione per stabilizzare un normale amplificatore operazionale. Quindi, questa applicazione descriverà quelle più frequenti, utilizzate nella maggior parte dei casi. Questo articolo discute una panoramica del follower di tensione.
Cos'è un Voltage Follower?
Il follower di tensione può essere definito come quando l'uscita del circuito dell'amplificatore operazionale segue direttamente l'ingresso dell'amplificatore operazionale. Quindi sia la tensione di ingresso che quella di uscita sono le stesse. Questo circuito non fornisce alcuna amplificazione. Di conseguenza, il guadagno di tensione è equivalente a 1. È anche noto come guadagno unitario, buffer e amplificatore di isolamento . Questo circuito ha un'elevata impedenza di ingresso, quindi viene utilizzato in diversi circuiti. Il follower di tensione utilizza il segnale di ingresso per fornire un isolamento efficiente dell'uscita. Lo schema di base è mostrato di seguito.
Circuito inseguitore di tensione
Qual è lo scopo di un Voltage Follower?
Lo scopo principale del follower di tensione è che fornisce la stessa tensione di ingresso di una tensione di uscita. In altre parole, ha un guadagno di corrente ma nessun guadagno di tensione.
Per una migliore comprensione di questo concetto, quanto segue circuito inseguitore di tensione è spiegato di seguito. Considera il circuito seguente che include una fonte di alimentazione e un carico di impedenza inferiore. Questo circuito assorbe un'enorme quantità di corrente attraverso il carico collegato a causa del carico a bassa resistenza. Quindi, il circuito utilizza un'enorme quantità di energia dalla fonte di alimentazione e dà problemi elevati all'interno della fonte di alimentazione.
Dopodiché, possiamo credere di fornire la stessa potenza per il seguace di tensione. Perché, l'impedenza di ingresso di questo circuito è alta e verrà assorbita meno corrente dal circuito sopra. Questa uscita del circuito è la stessa del suo ingresso a causa della mancanza di resistenze di feedback.
Inseguitore di tensione nei circuiti del divisore di tensione
La tensione in ogni circuito può essere condivisa con la resistenza altrimenti l'impedenza dei componenti alleati all'interno del circuito. Una volta che il file amplificatore operazionale è collegato, quindi l'elemento principale della tensione cadrà su di esso a causa di un'enorme impedenza. Di conseguenza, se utilizziamo un inseguitore di tensione all'interno del circuito del circuito del partitore di tensione, esso consente una tensione sufficiente attraverso il carico dato.
Parliamo del circuito del partitore di tensione come mostrato nel circuito seguente.
Inseguitore di tensione nel divisore di tensione
Nel circuito seguente, il partitore di tensione è posto al centro di due resistenze e dell'amplificatore operazionale. Le resistenze utilizzate nel circuito sono 10 KΩ-2. La resistenza di ingresso fornita dall'amplificatore operazionale sarà di 100 megaohm. Quindi la resistenza parallela uguale può essere 10 KΩ || 100 KΩ. Quindi la resistenza parallela equivalente può essere calcolata come
= 10 X 100/10 + 100 => 10 kilo ohm circa.
Nel circuito del partitore di tensione, include due stesse resistenze che daranno metà della tensione all'interno della fonte di alimentazione. Può essere fornito utilizzando la formula del partitore di tensione come indicato di seguito,
Vout = Vin X R2 / R1 + R2
10X10 / 10 + 10 = 5Volt
Pertanto, la tensione di cui sopra cadrà attraverso la resistenza di 10KΩ nella parte superiore così come la caduta di tensione attraverso la resistenza da 10KΩ nella parte inferiore e la resistenza del carico 100Ω. Quindi, sappiamo che l'amplificatore operazionale funziona come un buffer per ottenere la tensione richiesta dal carico. Il circuito sopra escluso il follower di tensione non funzionerà correttamente a causa della mancanza di alimentazione di tensione attraverso il carico.
Nella maggior parte dei casi, l'implementazione di ciò può essere eseguita principalmente per due motivi, come l'isolamento e il buffering della tensione di uscita dal circuito per ottenere la tensione preferita verso il carico collegato.
Stabilità del follower di tensione
In genere, vengono utilizzati per generare un segnale di uscita equivalente al segnale di ingresso. Ma in un circuito può verificarsi un problema serio, ovvero la stabilità
L'oscillazione all'interno di un amplificatore a feedback negativo può essere collegata allo sfasamento per cambiare il feedback da negativo a positivo.
Nella maggior parte dei casi, l'oscillazione può essere interrotta per selezionare un amplificatore operazionale come stabile a guadagno unitario. Internamente, questi amplificatori operazionali sono compensati per fornire una risposta in frequenza per un funzionamento stabile ogni volta che il dispositivo viene utilizzato nella configurazione di inseguitore di tensione.
Vantaggi
Il vantaggi del follower di tensione include il seguente.
- Dà un guadagno di potenza oltre che di corrente
- Meno impedenza di uscita del circuito utilizza l'uscita
- Questo amplificatore operazionale utilizza corrente zero dall'i / p.
- Evita gli effetti di caricamento.
- Non aumenta o diminuisce l'ampiezza del segnale in ingresso
- Il rumore ad alta frequenza non può essere filtrato.
- Ha meno impedenza di uscita
- Ha un'alta impedenza di ingresso
- Guadagno di trasmissione unitaria
Applicazioni
Il applicazioni di inseguitore di tensione include il seguente.
- Questi sono usati in Circuiti S & H.
- Buffer utilizzati nei circuiti logici.
- Utilizzato nel filtro attivo
- Viene utilizzato tramite un trasduttore in circuiti a ponte.
Quindi, questo è tutto una panoramica dell'amplificatore buffer o seguace di tensione. È un buffer non invertente e guadagno unitario, che utilizza un unico amplificatore operazionale. Questi hanno due caratteristiche come l'impedenza di ingresso è alta e l'impedenza di uscita è bassa. Rafforzano il segnale consentendo sorgenti ad alta impedenza e guidano un carico di impedenza inferiore. Questo utilizza un amplificatore operazionale in cui il suo design dovrebbe essere specificato come una stabile a guadagno unitario. Utilizzando transistor esterni, la creazione di un driver di guadagno unitario con corrente elevata può essere eseguita nella sua progettazione. Ecco una domanda per te, quali sono gli svantaggi del voltaggio inseguitore?
