Amplificatore di corrente e buffer.

Amplificatore tampone.

L’amplificatore tampone è un circuito che trasforma l’impedenza elettrica da un circuito all’altro. Lo scopo principale di un buffer è quello di impedire il caricamento di un circuito precedente da quello successivo. Ad esempio, un sensore può avere la capacità di produrre una tensione o una corrente corrispondente a una particolare quantità fisica che percepisce, ma potrebbe non avere il potere di guidare i circuiti a cui è collegato. In tali situazioni è possibile utilizzare un buffer. Un buffer quando è collegato tra il sensore e il circuito successivo guida facilmente il circuito in termini di corrente o tensione in base all’uscita del sensore.I buffer sono classificati in buffer di tensione e buffer di corrente. I simboli del buffer di tensione ideale e del buffer di corrente sono mostrati rispettivamente in Fig 1 e Fig 2.

Voltage buffer.

Un circuito che trasferisce una tensione da un circuito con alta impedenza di uscita ad un circuito con bassa impedenza di ingresso è chiamato un buffer di tensione. Il buffer di tensione collegato tra questi due circuiti impedisce al circuito a bassa impedenza di ingresso ( secondo) di caricare il primo. Impedenza di ingresso infinita, impedenza di uscita zero, linearità assoluta, alta velocità ecc.

Se la tensione viene trasferita dal primo circuito al secondo circuito senza alcuna variazione di ampiezza, tale circuito viene chiamato buffer di tensione di guadagno dell’unità o follower di tensione. La tensione di uscita solo tracce o segue la tensione di ingresso. Il guadagno di tensione del seguace di tensione è unità (Av = 1). Anche se non vi è alcun guadagno di tensione, ci sarà una quantità sufficiente di guadagno in corrente. Quindi, quando un seguace di tensione è collegato tra due circuiti, trasferirà la tensione dal primo al secondo senza alcun cambiamento di ampiezza e aziona il secondo circuito senza caricare il primo circuito.

Un buffer di tensione può essere realizzato utilizzando opamp, BJT o MOSFET. Tensione follower utilizzando transistor (BJT) è mostrato in Fig 3. Tensione follower utilizzando BJT è noto anche come emettitore follower. + Vcc è la tensione del collettore del transistor, Vin è la tensione di ingresso, Vout è la tensione di uscita e Re è la resistenza dell’emettitore dei transistor.

Seguace di tensione implementato utilizzando opamp è mostrato in Fig 2. Questo viene fatto applicando un feedback negativo in serie completa all’opamp ie; collegando il pin di uscita al pin di ingresso invertente. Qui l’opamp è configurato in modalità non invertente (vedi Figura 2). Quindi l’equazione per il guadagno è Av= 1 + (Rf/R1).

Poiché l’uscita e l’ingresso invertente sono in cortocircuito ,Rf=0 .

Poiché non c’è R1 a terra, può essere considerato come un circuito aperto e quindi R1 = ∞

Quindi (Rf / R1) = (0/∞) = 0.

Quindi Guadagno di tensione Av = 1 + (Rf / R1) = 1+0 =1.

Current buffer.

Il buffer di corrente è un circuito che viene utilizzato per trasferire corrente da un circuito a bassa impedenza di ingresso a un circuito ad alta impedenza di ingresso. Il circuito tampone di corrente collegato tra i due circuiti impedisce al secondo circuito di caricare il primo circuito. Le caratteristiche di un buffer di corrente ideale sono impedenza di ingresso infinita, impedenza di uscita zero, alta linearità e risposta veloce. Un buffer corrente con unity gain (B=1) è chiamato unity gain current buffer o current follower. Qui la corrente di uscita traccia o segue la corrente di ingresso. Un buffer di corrente può essere realizzato utilizzando transistor (BJT o MOSFET).

Circuito amplificatore di corrente.

Un circuito amplificatore di corrente è un circuito che amplifica la corrente di ingresso di un fattore fisso e la alimenta al circuito successivo. Un amplificatore di corrente è in qualche modo simile a un buffer di tensione, ma la differenza è che un buffer di tensione ideale cercherà di fornire qualsiasi corrente richiesta dal carico mantenendo le tensioni di ingresso e di uscita stesse, dove un amplificatore di corrente fornisce lo stadio successivo con una corrente che è un multiplo fisso della corrente di ingresso. Un amplificatore di corrente può essere realizzato utilizzando transistor.Lo schema di un circuito amplificatore di corrente utilizzando transistor è mostrato nella figura seguente. Due transistor sono utilizzati in questo circuito. β1 e β2 sono i guadagni attuali dei transistor Q1 e Q2 rispettivamente. Iin è la corrente di ingresso, Iout è la corrente di uscita e+Vcc è la tensione del collettore del transistor T2 L’equazione per la corrente di uscita è Iout = β1 β2 Iin .