İşlemsel yükselteçler, gerilim izleyici tasarımında sıklıkla kullanılır. Ancak bu, potansiyel risk ve salınımların kapasitif yüklenmesi açısından en iyi düzenleme değildir. Bu yüklerin op-amp kararlılık tabanlı uygulamalar. Normal bir op-amp'i stabilize etmek için çok sayıda telafi tekniği mevcuttur. Bu nedenle, bu uygulama çoğu durumda kullanılan en sık kullanılanları açıklayacaktır. Bu makale voltaj takipçiye genel bir bakışı tartışmaktadır.
Gerilim İzleyici nedir?
Voltaj izleyici, op-amp devresinin çıktısının doğrudan op-amp girişini takip ettiği zaman olarak tanımlanabilir. Dolayısıyla hem giriş hem de çıkış voltajları aynıdır. Bu devre herhangi bir amplifikasyon sağlamaz. Sonuç olarak, voltaj kazancı 1'e eşittir. Aynı zamanda birim kazancı, tampon ve izolasyon kuvvetlendirici . Bu devrenin giriş empedansı yüksek olduğundan farklı devrelerde kullanılır. Voltaj izleyici, çıkışın verimli izolasyonunu sağlamak için giriş sinyalini kullanır. Temel şema aşağıda gösterilmiştir.
Gerilim İzleyici Devresi
Gerilim İzleyicinin Amacı Nedir?
Voltaj takipçisinin temel amacı, bir çıkış voltajı ile aynı giriş voltajını vermesidir. Başka bir deyişle, akım kazancı var ancak voltaj kazancı yok.
Bu kavramı daha iyi anlamak için aşağıdakiler gerilim takip devresi aşağıda açıklanmıştır. Bir güç kaynağı ve daha az empedans yükü içeren aşağıdaki devreyi düşünün. Bu devre, düşük direnç yükü nedeniyle bağlı yük üzerinden büyük miktarda akım çeker. Dolayısıyla devre, güç kaynağından büyük miktarda güç kullanır ve güç kaynağı içinde büyük sıkıntılar yaratır.
Bundan sonra, voltaj takipçisi için eşit güç sağladığımıza inanabiliriz. Çünkü bu devrenin giriş empedansı yüksektir ve yukarıdaki devreden daha az miktarda akım çekilecektir. Bu devre çıkışı, geri besleme dirençlerinin olmaması nedeniyle girişiyle aynıdır.
Gerilim Bölücü Devrelerde Gerilim İzleyici
Her devredeki voltaj, aksi takdirde devre içindeki müttefik bileşenlerin empedansı ile paylaşılabilir. Bir kere operasyonel amplifikatör bağlandığında, büyük bir empedans nedeniyle voltajın ana elemanı üzerine düşecektir. Sonuç olarak, voltaj bölücü devresinin devresinde voltaj takipçisi kullanırsak, o zaman verilen yük boyunca yeterli voltaj sağlar.
Aşağıdaki devrede gösterildiği gibi voltaj bölücü devresini tartışalım.
Gerilim Bölücüsünde Gerilim İzleyici
Aşağıdaki devrede, voltaj bölücü iki direncin ve işlemsel yükselticinin ortasına yerleştirilir. Devrede kullanılan dirençler 10 KΩ-2'dir. İşlemsel yükseltici tarafından sağlanan giriş direnci 100 megaohm olacaktır. Yani eşit paralel direnç 10 KΩ olabilir || 100 KΩ. Yani eşdeğer paralel direnç şu şekilde hesaplanabilir:
= 10 X 100/10 + 100 => 10 kilo ohm yaklaşık.
Voltaj bölücü devresinde, güç kaynağı içindeki voltajın yarısını verecek iki aynı direnci içerir. Aşağıda verilen gerilim bölücü formülü kullanılarak sağlanabilir,
Vout = Vin X R2 / R1 + R2
10X10 / 10 + 10 = 5 Volt
Bu nedenle, yukarıdaki voltaj, üstteki 10KΩ direnç boyunca ve altta 10KΩ direnç boyunca voltaj düşüşü ve yükün 100Ω direnci boyunca düşecektir. Bu nedenle, işlemsel yükselticinin yükten gerekli voltajı almak için bir tampon görevi gördüğünü biliyoruz. Voltaj takipçisi hariç yukarıdaki devre, yük boyunca voltaj beslemesi eksikliğinden dolayı düzgün çalışmayacaktır.
Çoğunlukla, bunun uygulanması, bağlı yüke doğru tercih edilen voltajı elde etmek için çıkış voltajı amaçlarını devreden izole etmek ve tamponlamak gibi iki nedenden dolayı yapılabilir.
Gerilim İzleyici Kararlılığı
Genellikle bunlar, giriş sinyaline eşdeğer bir çıkış sinyali oluşturmak için kullanılır. Ancak bir devrede ciddi bir sorun ortaya çıkabilir, yani kararlılık
Negatif geri besleme amplifikatöründeki salınım, geri beslemeyi negatiften pozitife değiştirmek için faz kaymasına bağlanabilir.
Çoğu durumda, birim-kazanç kararlı olarak bir operasyonel amplifikatör seçmek için salınım durdurulabilir. Dahili olarak, bu operasyonel amplifikatörler, cihaz voltaj izleyici konfigürasyonunda her kullanıldığında, kararlı çalışma için bir frekans tepkisi vermek üzere dengelenir.
Avantajları
voltaj takipçisinin avantajları aşağıdakileri dahil edin.
- Akım kadar güç kazancı sağlar
- Devrenin daha az çıkış empedansı, çıkışı kullanır
- Bu operasyonel amplifikatör, i / p'den sıfır akımı kullanır.
- Yükleme efektlerinden kaçınır.
- Giriş sinyalinin genliğini artırmaz veya azaltmaz
- Yüksek frekanslı gürültü filtrelenemez.
- Daha az çıkış empedansına sahiptir
- Yüksek giriş empedansına sahiptir
- Birlik iletim kazancı
Uygulamalar
gerilim takipçisi uygulamaları aşağıdakileri dahil edin.
- Bunlar kullanılır S & H devreleri
- Mantık devrelerinde kullanılan tamponlar.
- Aktif filtrede kullanıldı
- Köprü devrelerinde bir dönüştürücü aracılığıyla kullanılır.
Böylece, bu tamamen tampon yükselticiye genel bakış veya voltaj takipçisi. Tek bir işlemsel amplifikatör kullanan, tersine çevrilmeyen ve birim kazanç tamponudur. Bunlar, giriş empedansının yüksek ve çıkış empedansının düşük olması gibi iki özelliğe sahiptir. Yüksek empedans kaynaklarına izin vererek sinyali güçlendirir ve daha az empedans yükü sürerler. Bu, tasarımının bir birlik-kazanç kararlılığı gibi belirtilmesi gereken bir işlemsel amplifikatör kullanır. Dış transistörler kullanılarak, tasarımında yüksek akımlı bir birim kazanç sürücüsü oluşturulması yapılabilmektedir. İşte size bir soru, voltaj takipçisinin dezavantajları nelerdir?
