Articles

strømforstærker og buffere

strømforstærker og buffere.

bufferforstærker.

bufferforstærker er et kredsløb, der omdanner elektrisk impedans fra et kredsløb til et andet. Hovedformålet med en buffer er at forhindre indlæsning af et foregående kredsløb af den efterfølgende. For eksempel kan en sensor have evnen til at producere en spænding eller strøm svarende til en bestemt fysisk mængde, den fornemmer, men den har muligvis ikke magt til at drive kredsløb, den er tilsluttet. I sådanne situationer kan en buffer anvendes. En buffer, når den er tilsluttet mellem sensoren og det efterfølgende kredsløb, driver let kredsløbet med hensyn til strøm eller spænding i henhold til sensorudgangen.Buffere klassificeres i spændingsbuffere og strømbuffere. Symbolerne for ideel spændingsbuffer og strømbuffer er vist i henholdsvis Fig 1 og Fig 2.

ideal voltage buffer symbol
Ideal voltage buffer symbol
ideal current buffer symbol
Ideal current buffer symbol

Voltage buffer.

et kredsløb, der overfører en spænding fra et kredsløb med høj udgangsimpedans til et kredsløb med lav indgangsimpedans, kaldes en spændingsbuffer. Spændingsbufferen, der er forbundet mellem disse to kredsløb, forhindrer det lave indgangsimpedanskredsløb ( anden) i at indlæse den første. Uendelig indgangsimpedans, nul udgangsimpedans, absolut linearitet, høj hastighed osv.

hvis spændingen overføres fra det første kredsløb til det andet kredsløb uden nogen ændring i amplitude, kaldes et sådant kredsløb enhedsforstærkningsspændingsbuffer eller spændingsfølger. Udgangsspændingen sporer eller følger bare indgangsspændingen. Spændingsforstærkningen for spændingsfølgeren er enhed (Av = 1). Selvom der ikke er nogen spændingsforøgelse, vil der være en tilstrækkelig gevinst i strømmen. Så når en spændingsfølger er forbundet mellem to kredsløb, overfører den spændingen fra første til anden uden nogen ændring i amplitude og driver det andet kredsløb uden at indlæse det første kredsløb.

en spændingsbuffer kan realiseres ved hjælp af opamp, BJT eller MOSFET. Spændingsfølger ved hjælp af transistor (BJT) er vist i Fig 3. Spændingsfølger ved hjælp af BJT er også kendt som emitterfølger. + Vcc er transistorens kollektorspænding, Vin er indgangsspændingen, Vout er udgangsspændingen og Re er transistorerne emitter modstand.

Spændingsfølger implementeret ved hjælp af opamp er vist i figur 2. Dette gøres ved at anvende negativ feedback i fuld serie til opamp ie; ved at forbinde udgangsstiften til den inverterende indgangsstift. Her opamp er konfigureret i ikke inverterende tilstand (se figur 2). Så ligningen for gevinst er Av= 1 + (Rf/R1).

da output og inverterende input er kortsluttet ,Rf=0 .

da der ikke er nogen R1 til jorden, kan det betragtes som et åbent kredsløb og så R1 = liter

der fore (Rf / R1) = (0/∞) = 0.

derfor spændingsforøgelse Av = 1 + (Rf/R1) = 1+0 =1.

voltage buffer using transistor
Voltage follower using transistor
voltage buffer using opamp
Voltage follower using opamp

Current buffer.

Strømbuffer er et kredsløb, der bruges til at overføre strøm fra et lavindgangsimpedanskredsløb til et kredsløb med høj indgangsimpedans. Det aktuelle bufferkredsløb, der er forbundet mellem de to kredsløb, forhindrer det andet kredsløb i at indlæse det første kredsløb. Funktionerne i en ideel strømbuffer er uendelig indgangsimpedans, nul udgangsimpedans, høj linearitet og hurtig respons. En nuværende buffer med unity gain (B=1) kaldes en Unity gain current buffer eller current tilhænger. Her sporer eller følger udgangsstrømmen bare indgangsstrømmen. En strømbuffer kan realiseres ved hjælp af transistor (BJT eller MOSFET).

nuværende forstærker kredsløb.

et strømforstærkerkredsløb er et kredsløb, der forstærker indgangsstrømmen med en fast faktor og føder den til det efterfølgende kredsløb. En strømforstærker ligner noget en spændingsbuffer, men forskellen er, at en ideel spændingsbuffer vil forsøge at levere den strøm, der kræves af belastningen, mens indgangs-og udgangsspændingerne holdes ens, hvor en strømforstærker forsyner det efterfølgende trin med en strøm, der er et fast multiplum af indgangsstrømmen. En strømforstærker kan realiseres ved hjælp af transistorer.Skematisk af et strømforstærkerkredsløb ved hjælp af transistorer er vist i nedenstående figur. To transistorer anvendes i dette kredsløb. 1 og 2 er de nuværende gevinster for transistorer henholdsvis 1.og 2. kvartal. Iin er indgangsstrømmen, Iout er udgangsstrømmen og+Vcc er transistoren T2 ‘ s kollektorspænding ligningen for udgangsstrømmen er iout = LR1 LR2 iin .

transistor nuværende forstærker
nuværende forstærker ved hjælp af transistorer