Что такое повторитель напряжения?
Повторитель напряжения — это схема усилителя, входное и выходное напряжение которого одинаково. Эта схема имеет высокий входной импеданс, низкий выходной импеданс и коэффициент усиления по напряжению, равный 1. Это означает, что повторитель напряжения мало влияет на сигнал входного напряжения, выходное напряжение равно входному напряжению, а выходной ток может быть относительно большим. Повторитель напряжения действует как буфер и не обеспечивает усиления или ослабления сигнала.
На рисунке ниже показан повторитель напряжения, построенный с использованием операционного усилителя:
Характеристики повторителя напряжения
① Обеспечивает мощность и усиление тока
②Высокое входное сопротивление и низкое выходное сопротивление
③Не увеличивает и не ослабляет амплитуду входного сигнала.
④Избегайте эффекта загрузки
⑤Высокочастотный шум не может быть отфильтрован.
⑥Усиление передачи устройства
Применение повторителей напряжения
Как следует из названия, повторитель напряжения в основном используется для преобразования сигнала напряжения с высоким выходным сопротивлением в источник напряжения с низким выходным сопротивлением.
Когда мы хотим собрать сигнал напряжения, поскольку выходное сопротивление источника сигнала обычно велико, например, мы хотим получить напряжение 2,5 В для питания нагрузки 10 Ом. Когда у нас есть только источник питания 5 В, мы можем разделить. напряжение через резисторы. Таким образом, два резистора сопротивлением 10 КОм соединяются последовательно для получения напряжения 2,5 В, которое используется для питания нагрузки 10 Ом через повторитель напряжения.
Поскольку входное сопротивление повторителя напряжения очень велико, напряжение повторителя всегда будет оставаться на уровне 2,5 В. Без этого повторителя напряжения, если мы хотим подать напряжение 2,5 В на нагрузку 10 Ом, нам придется использовать резистор делителя напряжения 10 Ом, который будет потреблять половину мощности резистора делителя напряжения. При изменении сопротивления нагрузки необходимо изменить сопротивление резистора делителя напряжения.
Однако после использования повторителя напряжения нам нужно только убедиться, что входное напряжение операционного усилителя не изменилось, тогда выходное напряжение повторителя усилителя всегда будет оставаться на уровне 2,5 В, и изменения в нагрузке не будут иметь существенного значения. воздействие на источник питания.
Зачем использовать повторитель напряжения?
① Повторитель напряжения может снизить потребление тока.
Ранее мы также упоминали, что входное сопротивление повторителя очень велико, так что же он делает? Мы по-прежнему используем два резистора по 10 кОм для деления напряжения и получения 2,5 В. Поскольку резисторы используются для деления напряжения, разделенное напряжение во многом зависит от значения сопротивления. Предположим, что входное сопротивление входной клеммы повторителя усилителя составляет 100 МОм, тогда эквивалентное параллельное сопротивление 10 кОм и 100 МОм будет приближаться к 10 кОм. В этот момент напряжение стабилизируется до 2,5 В.
Поэтому, если мы не используем повторитель напряжения, предположим, что мы используем АЦП для сбора этого напряжения. Из-за характеристик сбора данных АЦП входной конденсатор на канале должен постоянно заряжаться во время процесса сбора данных АЦП. Размер этого конденсатора невелик, из-за высокой скорости конденсатора. Ток потребления приведет к дисбалансу тока на двух резисторах 10 кОм, и напряжение не будет поддерживаться на уровне 2,5 В.
② Повторитель напряжения может уменьшить выходное сопротивление.
Повторители напряжения имеют характеристики высокого входного сопротивления и низкого выходного сопротивления. Для некоторых цепей с небольшим сопротивлением нагрузки часто требуется большой мгновенный ток и постоянный ток. Повторитель напряжения может обеспечить большой ток для этих цепей, не влияя на входную цепь.
③ Повторитель напряжения также играет изолирующую роль.
Когда входное сопротивление очень велико, повторитель напряжения отключает силовую цепь через высокое сопротивление, что эквивалентно разрыву цепи с цепью предыдущего каскада, выходное сопротивление повторителя напряжения очень низкое, что эквивалентно короткому замыканию с; схема последующего этапа. Значение входного напряжения цепи последующего каскада равно значению напряжения на выходном зажиме повторителя напряжения. Повторитель напряжения играет роль изоляции и защищает последующую цепь.
Для более подробной информации о продукции и информации посетите наш официальный сайт:
https://www.ru-ebyte.com