Voltage Follower คืออะไร: การทำงานและการใช้งาน

ลองใช้เครื่องมือของเราเพื่อกำจัดปัญหา





เครื่องขยายเสียงในการทำงานมักใช้ในการออกแบบตัวติดตามแรงดันไฟฟ้า แต่นี่ไม่ใช่ข้อตกลงที่ดีที่สุดในแง่ของความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นและการโหลดแบบ capacitive ของการสั่น โหลดเหล่านี้มีผลกระทบอย่างมากต่อ op-amp แอพพลิเคชั่นที่ใช้ความเสถียร มีเทคนิคการชดเชยมากมายเพื่อรักษาเสถียรภาพของ op-amp ปกติ ดังนั้นแอปพลิเคชันนี้จะอธิบายถึงสิ่งที่ใช้บ่อยที่สุดซึ่งใช้ในกรณีส่วนใหญ่ บทความนี้กล่าวถึงภาพรวมของตัวติดตามแรงดันไฟฟ้า

Voltage Follower คืออะไร?

ผู้ติดตามแรงดันไฟฟ้าสามารถกำหนดได้ว่าเมื่อเอาต์พุตของวงจร op-amp เป็นไปตามอินพุตของ op-amp โดยตรง ดังนั้นทั้งแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและขาออกจึงเหมือนกัน วงจรนี้ไม่มีการขยายสัญญาณใด ๆ เป็นผลให้ได้รับแรงดันไฟฟ้าเทียบเท่ากับ 1 เรียกอีกอย่างว่าเอกภาพเกนบัฟเฟอร์ & เครื่องขยายเสียงแยก . วงจรนี้มีอิมพีแดนซ์อินพุตสูงดังนั้นจึงใช้ในวงจรที่แตกต่างกัน ตัวติดตามแรงดันใช้สัญญาณอินพุตเพื่อแยกเอาต์พุตที่มีประสิทธิภาพ แผนภาพพื้นฐานแสดงไว้ด้านล่าง




วงจรติดตามแรงดันไฟฟ้า

วงจรติดตามแรงดันไฟฟ้า

วัตถุประสงค์ของตัวติดตามแรงดันไฟฟ้าคืออะไร?

จุดประสงค์หลักของตัวติดตามแรงดันไฟฟ้าคือให้แรงดันไฟฟ้าอินพุตเดียวกันกับแรงดันไฟฟ้าขาออก กล่าวอีกนัยหนึ่งก็คือมีกำไรในปัจจุบัน แต่ไม่มีแรงดันไฟฟ้า



เพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับแนวคิดนี้สิ่งต่อไปนี้ วงจรติดตามแรงดันไฟฟ้า ได้อธิบายไว้ด้านล่าง พิจารณาวงจรด้านล่างรวมถึงแหล่งจ่ายไฟและโหลดอิมพีแดนซ์น้อย วงจรนี้ดึงกระแสจำนวนมากผ่านโหลดที่เชื่อมต่อเนื่องจากโหลดความต้านทานต่ำ ดังนั้นวงจรจึงใช้พลังงานจำนวนมากจากแหล่งพลังงานและก่อให้เกิดปัญหาสูงภายในแหล่งพลังงาน

หลังจากนั้นเราสามารถเชื่อได้ว่าเราให้พลังงานที่เท่าเทียมกันสำหรับตัวติดตามแรงดันไฟฟ้า เนื่องจากอิมพีแดนซ์อินพุตของวงจรนี้สูงและจะดึงกระแสจากวงจรด้านบนออกมาน้อยลง เอาต์พุตวงจรนี้เหมือนกับอินพุตเนื่องจากไม่มีตัวต้านทานแบบป้อนกลับ

ตัวติดตามแรงดันไฟฟ้าในวงจรแบ่งแรงดันไฟฟ้า

แรงดันไฟฟ้าในแต่ละวงจรสามารถใช้ร่วมกับความต้านทานอื่น ๆ ของส่วนประกอบพันธมิตรภายในวงจรได้ เมื่อ เครื่องขยายเสียงในการทำงาน เชื่อมต่อแล้วองค์ประกอบหลักของแรงดันไฟฟ้าจะตกคร่อมเนื่องจากมีความต้านทานสูง เป็นผลให้ถ้าเราใช้ตัวติดตามแรงดันไฟฟ้าภายในวงจรของวงจรแบ่งแรงดันไฟฟ้าจะช่วยให้แรงดันไฟฟ้าเพียงพอทั่วทั้งโหลดที่กำหนด


ให้เราพิจารณาวงจรแบ่งแรงดันไฟฟ้าดังแสดงในวงจรต่อไปนี้

ตัวติดตามแรงดันไฟฟ้าในตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า

ตัวติดตามแรงดันไฟฟ้าในตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า

ในวงจรต่อไปนี้ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าจะอยู่ตรงกลางของตัวต้านทานสองตัวและแอมพลิฟายเออร์ที่ใช้งานได้ ตัวต้านทานที่ใช้ในวงจรคือ 10 KΩ-2 ความต้านทานอินพุตที่มาจากแอมพลิฟายเออร์ที่ใช้งานได้จะเท่ากับ 100 เมกะโอห์ม ดังนั้นความต้านทานขนานที่เท่ากันสามารถเป็น 10 KΩ || 100 KΩ. ดังนั้นความต้านทานขนานที่เท่ากันสามารถคำนวณได้เป็น

= 10 X 100/10 + 100 => 10 กิโลโอห์มโดยประมาณ

ในวงจรแบ่งแรงดันไฟฟ้าจะมีตัวต้านทานสองตัวที่เหมือนกันซึ่งจะให้แรงดันไฟฟ้าครึ่งหนึ่งภายในแหล่งจ่ายไฟ สามารถให้ได้โดยใช้สูตรของตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าตามที่ระบุด้านล่าง

Vout = Vin X R2 / R1 + R2

10X10 / 10 + 10 = 5 โวลต์

ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าข้างต้นจะลดลงตามความต้านทาน10KΩที่ด้านบนและแรงดันตกคร่อมความต้านทาน10KΩที่ด้านล่างและความต้านทานโหลด100Ω ดังนั้นเราจึงรู้ว่าแอมพลิฟายเออร์ที่ใช้งานได้ทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์เพื่อรับแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการจากโหลด วงจรข้างต้นไม่รวมตัวติดตามแรงดันไฟฟ้าจะทำงานไม่ถูกต้องเนื่องจากไม่มีแรงดันไฟฟ้าในโหลด

ส่วนใหญ่การดำเนินการนี้สามารถทำได้โดยส่วนใหญ่ด้วยเหตุผลสองประการเช่นการแยกและการบัฟเฟอร์แรงดันไฟฟ้าขาออกจากวงจรเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าที่ต้องการไปยังโหลดที่เชื่อมต่อ

เสถียรภาพของตัวติดตามแรงดันไฟฟ้า

โดยทั่วไปสิ่งเหล่านี้จะใช้เพื่อสร้างสัญญาณเอาต์พุตที่เทียบเท่ากับสัญญาณอินพุต แต่ปัญหาร้ายแรงอาจเกิดขึ้นได้ในวงจรคือความเสถียร

การสั่นภายในเครื่องขยายสัญญาณตอบรับเชิงลบสามารถเชื่อมต่อกับการเลื่อนเฟสเพื่อเปลี่ยนข้อเสนอแนะจากลบเป็นบวก

ในกรณีส่วนใหญ่สามารถหยุดการสั่นเพื่อเลือกแอมพลิฟายเออร์ที่ใช้งานได้เป็นเอกภาพ - เกนที่เสถียร ภายในแอมพลิฟายเออร์ที่ใช้งานได้เหล่านี้จะได้รับการชดเชยเพื่อให้ตอบสนองความถี่เพื่อการทำงานที่เสถียรเมื่อใดก็ตามที่อุปกรณ์ถูกใช้ในการกำหนดค่าตัวติดตามแรงดันไฟฟ้า

ข้อดี

ข้อดีของผู้ติดตามแรงดันไฟฟ้า รวมสิ่งต่อไปนี้

  • มันทำให้ได้รับพลังและกระแส
  • อิมพีแดนซ์เอาต์พุตน้อยของวงจรใช้เอาต์พุต
  • แอมพลิฟายเออร์ที่ใช้งานได้นี้ใช้กระแสเป็นศูนย์จาก i / p
  • หลีกเลี่ยงการโหลดเอฟเฟกต์
  • ไม่ได้เพิ่มหรือลดความกว้างของสัญญาณอินพุต
  • ไม่สามารถกรองสัญญาณรบกวนความถี่สูงออกไปได้
  • มีอิมพีแดนซ์เอาต์พุตน้อย
  • มีอิมพีแดนซ์อินพุตสูง
  • อัตราการส่งผ่าน Unity

การใช้งาน

การใช้งานของตัวติดตามแรงดันไฟฟ้า รวมสิ่งต่อไปนี้

  • สิ่งเหล่านี้ใช้ใน วงจร S & H
  • บัฟเฟอร์ที่ใช้ในวงจรลอจิก
  • ใช้ในตัวกรองที่ใช้งานอยู่
  • ใช้ผ่านตัวแปลงสัญญาณในวงจรบริดจ์

ดังนั้นทั้งหมดนี้เป็นข้อมูลเกี่ยวกับ ภาพรวมของเครื่องขยายเสียงบัฟเฟอร์ หรือผู้ติดตามแรงดันไฟฟ้า เป็นบัฟเฟอร์ที่ไม่กลับด้านและเป็นเอกภาพที่ใช้แอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการเดียว สิ่งเหล่านี้มีสองลักษณะเช่นอิมพีแดนซ์อินพุตสูงและอิมพีแดนซ์เอาต์พุตต่ำ พวกเขาเสริมสร้างสัญญาณโดยให้แหล่งกำเนิดความต้านทานสูงและขับเคลื่อนโหลดอิมพีแดนซ์น้อยลง สิ่งนี้ใช้แอมพลิฟายเออร์ที่ใช้งานได้ซึ่งควรระบุการออกแบบเช่นความเสถียรที่ได้รับเอกภาพ ด้วยการใช้ทรานซิสเตอร์ภายนอกการสร้างไดร์เวอร์เอกภาพเกนที่มีกระแสไฟฟ้าสูงสามารถทำได้ในการออกแบบ นี่คือคำถามสำหรับคุณอะไรคือข้อเสียของผู้ติดตามแรงดันไฟฟ้า?