Virranvahvistin ja Puskurit.

Puskurivahvistin.

Puskurivahvistin on piiri, joka muuttaa sähköimpedanssia piiristä toiseen. Puskurin päätarkoitus on estää edeltävän piirin kuormittuminen seuraavan toimesta. Esimerkiksi anturilla voi olla kyky tuottaa tuntemaansa tiettyä fysikaalista suuretta vastaavaa jännitettä tai virtaa, mutta sillä ei välttämättä ole voimaa ajaa piirejä, joihin se on kytketty. Tällaisissa tilanteissa voidaan käyttää puskuria. Puskuri, kun se on kytketty anturin ja seuraavan piirin välille, ajaa helposti piiriä virran tai jännitteen suhteen anturin ulostulon mukaan.Puskurit luokitellaan jännitepuskureihin ja virtapuskureihin. Ihanteellisen jännitepuskurin ja virtapuskurin symbolit on esitetty kuvioissa 1 ja 2.

Voltage buffer.

piiri, joka siirtää jännitteen piiristä, jolla on suuri Lähtöimpedanssi, piirille, jolla on alhainen tuloimpedanssi, kutsutaan jännitepuskuriksi. Näiden kahden piirin välillä kytketty jännitepuskuri estää matalan impedanssipiirin ( toisen) latautumisen ensimmäiseen. Ääretön impedanssi, nolla Lähtöimpedanssi, absoluuttinen lineaarisuus, nopea jne ovat ominaisuuksia ihanteellinen jännite puskuri.

jos jännite siirretään ensimmäiseltä piiriltä toiselle piirille ilman amplitudin muutosta, tällaista piiriä kutsutaan unity gain-jännitepuskuriksi tai jänniteseuraajaksi. Lähtöjännite vain seuraa tai seuraa tulojännitettä. Jänniteseuraajan jännitevahvistus on yhtenäisyys (Av = 1). Vaikka jännitevahvistusta ei ole, virtaa on riittävästi. Joten kun jännitteen seuraaja on kytketty kahden piirin välillä, se siirtää jännitteen ensimmäisestä toiseen ilman amplitudin muutosta ja ajaa toista piiriä lataamatta ensimmäistä piiriä.

jännitepuskuri voidaan toteuttaa opampin, BJT: n tai MOSFETin avulla. Transistoria (BJT) käyttävä jänniteseuraaja on esitetty kuvassa 3. Jännite seuraaja käyttäen BJT tunnetaan myös emitter seuraaja. +Vcc on transistorin keräilijäjännite, Vin on tulojännite, Vout on lähtöjännite ja Re on transistorien emitterivastus.

opampilla toteutettu Jänniteseuraaja on esitetty kuvassa 2. Tämä tapahtuu soveltamalla koko sarjan negatiivista palautetta opamp ie; liittämällä lähtö pin invertting input pin. Tässä opamp on määritetty Ei-invertoivaan tilaan (KS.kuva 2). Joten yhtälö voitto on Av= 1 + (Rf / R1).

koska lähtö ja invertoiva tulo ovat oikosulussa ,RF=0 .

koska maassa ei ole R1: tä, sitä voidaan pitää avoimena virtapiirinä ja siten R1 = ∞

näin ollen (Rf/R1) = (0/∞) = 0.

näin ollen Jännitevahvistus Av = 1 + (Rf / R1) = 1+0 =1.

Current buffer.

Virtapuskuri on piiri, jota käytetään virran siirtämiseen matalan tuloimpedanssin piiristä piirille, jolla on korkea tuloimpedanssi. Kahden piirin väliin kytketty nykyinen puskuripiiri estää toista piiriä lataamasta ensimmäistä piiriä. Ideaalisen virtapuskurin ominaisuuksia ovat ääretön tuloimpedanssi, nolla Lähtöimpedanssi, korkea lineaarisuus ja nopea vaste. Nykyistä puskuria, jolla on unity gain (B=1), kutsutaan unity gain-nykyiseksi puskuriksi tai nykyiseksi seuraajaksi. Tässä Lähtövirta vain seuraa tai seuraa tulovirta. Nykyinen puskuri voidaan toteuttaa transistorin (BJT tai MOSFET) avulla.

Virtavahvistinpiiri.

virtavahvistinpiiri on piiri, joka vahvistaa tulovirtaa kiinteällä kertoimella ja syöttää sen seuraavalle piirille. Virtavahvistin on jokseenkin samanlainen kuin jännitepuskuri, mutta erona on, että ihanteellinen jännitepuskuri yrittää toimittaa kuorman vaatiman virran pitäen samalla Tulo-ja lähtöjännitteet samana, jossa virtavahvistin toimittaa seuraavaan vaiheeseen virran, joka on kiinteä tulovirran kerrannainen. Virtavahvistin voidaan toteuttaa transistorien avulla.Virtavahvistinpiirin kaava transistoreja käyttäen on esitetty alla olevassa kuvassa. Tässä piirissä käytetään kahta transistoria. β1 ja β2 ovat transistorien Q1 ja Q2 nykyiset voitot. Iin on tulovirta, Iout on lähtövirta ja+Vcc on transistori T2: n keräilijäjännite lähtövirran yhtälö on Iout = β1 β2 Iin .