연산 증폭기는 전압 팔로워 설계에 자주 사용됩니다. 그러나 이것은 잠재적 위험 및 진동의 용량 성 부하 측면에서 가장 좋은 배열은 아닙니다. 이러한 하중은 연산 증폭기 안정성 기반 애플리케이션. 정상적인 연산 증폭기를 안정화하기 위해 수많은 보상 기술이 존재합니다. 따라서이 응용 프로그램은 대부분의 경우에 사용되는 가장 빈번한 응용 프로그램을 설명합니다. 이 기사에서는 전압 팔로워에 대한 개요를 설명합니다.
전압 팔로워 란 무엇입니까?
전압 팔로워는 연산 증폭기 회로의 출력이 연산 증폭기의 입력을 직접 따를 때로 정의 할 수 있습니다. 따라서 입력 전압과 출력 전압이 동일합니다. 이 회로는 어떤 증폭도 제공하지 않습니다. 결과적으로 전압 이득은 1과 같습니다. 단위 이득, 버퍼 및 절연 증폭기 . 이 회로는 입력 임피던스가 높기 때문에 다른 회로에서 사용됩니다. 전압 팔로워는 입력 신호를 사용하여 출력을 효율적으로 분리합니다. 기본 다이어그램은 아래와 같습니다.
전압 팔로워 회로
전압 팔로워의 목적은 무엇입니까?
전압 팔로워의 주요 목적은 출력 전압과 동일한 입력 전압을 제공한다는 것입니다. 즉, 전류 이득은 있지만 전압 이득은 없습니다.
이 개념을 더 잘 이해하기 위해 다음은 전압 팔로워 회로 아래에 설명되어 있습니다. 전원과 더 적은 임피던스 부하를 포함하는 아래 회로를 고려하십시오. 이 회로는 낮은 저항 부하로 인해 연결된 부하를 통해 엄청난 양의 전류를 소비합니다. 따라서 회로는 전원에서 막대한 양의 전력을 사용하고 전원 내에서 큰 문제를 일으 킵니다.
그 후 전압 팔로워에 동일한 전력을 제공하고 있다고 믿을 수 있습니다. 이 회로의 입력 임피던스가 높고 위의 회로에서 더 적은 양의 전류가 소모되기 때문입니다. 이 회로 출력은 피드백 저항이 없기 때문에 입력과 동일합니다.
전압 분배기 회로의 전압 팔로워
각각의 모든 회로의 전압은 저항과 공유 될 수 있습니다. 그렇지 않으면 회로 내의 연합 된 구성 요소의 임피던스입니다. 일단 연산 증폭기 연결되면 거대한 임피던스 때문에 전압의 주요 요소가 전압을 가로 질러 떨어집니다. 결과적으로 전압 분배기 회로의 회로 내에서 전압 팔로워를 사용하면 주어진 부하에 걸쳐 충분한 전압을 허용합니다.
다음 회로와 같이 전압 분배기 회로에 대해 논의하겠습니다.
전압 분배기의 전압 팔로워
다음 회로에서 전압 분배기는 두 개의 저항과 연산 증폭기의 중앙에 배치됩니다. 회로에 사용되는 저항은 10KΩ-2입니다. 연산 증폭기가 제공하는 입력 저항은 100 메가 옴입니다. 따라서 동일한 병렬 저항은 10KΩ이 될 수 있습니다 || 100KΩ. 따라서 등가 병렬 저항은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
= 10 X 100/10 + 100 => 약 10 킬로 옴.
전압 분배기 회로에는 전원 내 전압의 절반을 제공하는 두 개의 동일한 저항이 포함됩니다. 아래 주어진 전압 분배기의 공식을 사용하여 제공 할 수 있습니다.
Vout = Vin X R2 / R1 + R2
10X10 / 10 + 10 = 5 볼트
따라서 위의 전압은 상단의 10KΩ 저항과 하단 및 부하 100Ω 저항의 10KΩ 저항에 걸친 전압 강하에 걸쳐 떨어집니다. 따라서 연산 증폭기가 부하에서 필요한 전압을 얻기위한 버퍼 역할을한다는 것을 알고 있습니다. 전압 팔로워를 제외한 위의 회로는 부하 전반에 걸친 전압 공급 부족으로 인해 제대로 작동하지 않습니다.
대부분이 구현은 연결된 부하에 대한 선호 전압을 얻기 위해 회로에서 출력 전압 목적을 분리하고 버퍼링하는 것과 같은 두 가지 이유로 주로 수행 될 수 있습니다.
전압 팔로워 안정성
일반적으로 이들은 입력 신호와 동일한 출력 신호를 생성하는 데 사용됩니다. 그러나 회로에서 안정성이라는 심각한 문제가 발생할 수 있습니다.
네거티브 피드백 증폭기 내 발진은 위상 편이에 연결되어 피드백을 네거티브에서 포지티브로 변경할 수 있습니다.
대부분의 경우, 안정된 단위 이득으로 연산 증폭기를 선택하기 위해 발진을 중지 할 수 있습니다. 내부적으로 이러한 연산 증폭기는 장치가 전압 팔로워 구성에 사용될 때마다 안정적인 작동을 위해 주파수 응답을 만들기 위해 보상됩니다.
장점
그만큼 전압 추종자의 장점 다음을 포함하십시오.
- 전류뿐만 아니라 전력 이득을 제공합니다.
- 회로의 더 적은 출력 임피던스는 출력을 사용합니다.
- 이 연산 증폭기는 i / p의 제로 전류를 사용합니다.
- 로딩 효과를 피합니다.
- 입력 신호의 진폭을 향상 시키거나 감소시키지 않습니다.
- 고주파 노이즈는 걸러 낼 수 없습니다.
- 출력 임피던스가 적습니다.
- 입력 임피던스가 높습니다.
- 단일 전송 이득
응용
그만큼 전압 추종자의 응용 다음을 포함하십시오.
- 이들은에서 사용됩니다 S & H 회로
- 논리 회로에 사용되는 버퍼.
- 활성 필터에 사용
- 브리지 회로의 변환기를 통해 사용됩니다.
따라서 이것은 버퍼 증폭기 개요 또는 전압 추종자. 단일 연산 증폭기를 사용하는 비 반전 및 단일 이득 버퍼입니다. 이들은 입력 임피던스가 높고 출력 임피던스가 낮다는 두 가지 특성이 있습니다. 높은 임피던스 소스를 허용하고 임피던스 부하를 줄여 신호를 강화합니다. 이것은 설계가 단위 이득 안정처럼 지정되어야하는 연산 증폭기를 사용합니다. 외부 트랜지스터를 사용하여 고전류의 단일 이득 드라이버를 설계에서 생성 할 수 있습니다. 전압 팔로워의 단점은 무엇입니까?
