ما هو تابع الجهد: العمل وتطبيقاته

غالبًا ما تستخدم مكبرات الصوت التشغيلية في تصميم تابع للجهد. ولكن ، هذا ليس أفضل ترتيب من حيث المخاطر المحتملة والتحميل السعوي للتذبذبات. هذه الأحمال لها تأثير كبير على المرجع أمبير التطبيقات القائمة على الاستقرار. توجد العديد من تقنيات التعويض لتحقيق الاستقرار في جهاز op-amp العادي. لذلك ، سيصف هذا التطبيق أكثرها شيوعًا والمستخدمة في معظم الحالات. تتناول هذه المقالة نظرة عامة على متابع الجهد.

ما هو متابع الجهد؟

يمكن تعريف متابع الجهد على أنه عندما يتبع إخراج دائرة op-amp مدخلات op-amp مباشرة. لذلك فإن كلا من الفولتية المدخلات والمخرجات هي نفسها. هذه الدائرة لا تقدم أي تضخيم. نتيجة لذلك ، فإن كسب الجهد يعادل 1. كما يُعرف أيضًا باسم كسب الوحدة والمخزن و مضخم العزلة . تتميز هذه الدائرة بمقاومة عالية للإدخال لذا يتم استخدامها في دوائر مختلفة. يستخدم متابع الجهد إشارة الدخل لإعطاء عزل فعال للإخراج. يظهر الرسم التخطيطي الأساسي أدناه.

دائرة تابع الجهد

ما هو الغرض من أتباع الجهد؟

الغرض الرئيسي من متابع الجهد هو أنه يعطي نفس جهد الدخل مثل جهد الخرج. بمعنى آخر ، لديها مكاسب حالية ولكن لا يوجد كسب للجهد.

لفهم أفضل لهذا المفهوم ، ما يلي دائرة أتباع الجهد موضح أدناه. ضع في اعتبارك الدائرة أدناه بما في ذلك مصدر الطاقة وحمل مقاومة أقل. تسحب هذه الدائرة كمية كبيرة من التيار عبر الحمل المتصل بسبب حمل المقاومة المنخفض. لذلك ، تستخدم الدائرة قدرًا هائلاً من الطاقة من مصدر الطاقة وتسبب مشاكل كبيرة داخل مصدر الطاقة.

بعد ذلك ، يمكننا أن نصدق أننا نقدم طاقة متساوية لمتابع الجهد. لأن مقاومة الإدخال لهذه الدائرة عالية ، وسيتم سحب كمية أقل من التيار من الدائرة أعلاه. خرج الدائرة هذا هو نفسه مدخلاته بسبب نقص مقاومات التغذية الراجعة.

تابع الجهد في دوائر مقسم الجهد

يمكن مشاركة الجهد في كل دائرة مع المقاومة بخلاف معاوقة المكونات المتحالفة داخل الدائرة. مرة واحدة في مكبر تشغيلي متصل ، فإن العنصر الرئيسي للجهد سوف يقع عبره بسبب مقاومة ضخمة. نتيجة لذلك ، إذا استخدمنا متابع الجهد داخل دائرة دائرة مقسم الجهد ، فإنه يسمح بجهد كافٍ عبر الحمل المحدد.

دعونا نناقش دائرة مقسم الجهد كما هو موضح في الدائرة التالية.

متابع الجهد في مقسم الجهد

في الدائرة التالية ، يتم وضع مقسم الجهد في وسط مقاومين ومضخم التشغيل. المقاومات المستخدمة في الدائرة هي 10 KΩ-2. ستكون مقاومة الإدخال التي يوفرها مكبر التشغيل 100 ميغا أوم. لذا فإن المقاومة المتوازية المتساوية يمكن أن تكون 10 KΩ || 100 كيلو أوم. لذلك يمكن حساب المقاومة المتوازية المكافئة

= 10 × 100/10 + 100 => 10 كيلو أوم تقريبًا.

في دائرة مقسم الجهد ، تشتمل على نوعين من المقاومات المتشابهة والتي ستعطي نصف الجهد داخل مصدر الطاقة. يمكن توفيره من خلال استخدام صيغة مقسم الجهد كما هو موضح أدناه ،

صوت = فين X R2 / R1 + R2

10 × 10/10 + 10 = 5 فولت

لذلك ، سينخفض ​​الجهد أعلاه عبر المقاومة 10KΩ في الجزء العلوي بالإضافة إلى انخفاض الجهد عبر مقاومة 10KΩ داخل القاع ومقاومة الحمل 100Ω. لذلك ، نعلم أن مكبر الصوت التشغيلي يعمل كمخزن مؤقت للحصول على الجهد المطلوب من الحمل. لن تعمل الدائرة المذكورة أعلاه باستثناء متابع الجهد بشكل صحيح بسبب نقص إمداد الجهد عبر الحمل.

في الغالب ، يمكن تنفيذ هذا بشكل أساسي لسببين مثل عزل وتخزين أغراض جهد الخرج من الدائرة للحصول على الجهد المفضل تجاه الحمل المتصل.

استقرار أتباع الجهد

بشكل عام ، يتم استخدام هذه لتوليد إشارة خرج مكافئة لإشارة الإدخال. ولكن يمكن أن تحدث مشكلة خطيرة في دائرة هي الاستقرار

يمكن توصيل التذبذب داخل مضخم التغذية المرتدة السلبية بتغيير الطور لتغيير ردود الفعل من سلبية إلى إيجابية.

في معظم الحالات ، يمكن إيقاف التذبذب لتحديد مكبر تشغيلي باعتباره مستقرًا لكسب الوحدة. داخليا ، يتم تعويض هذه المضخمات التشغيلية لعمل استجابة ترددية للتشغيل المستقر كلما تم استخدام الجهاز في تكوين متابع الجهد.

مزايا

ال مزايا متابع الجهد تشمل ما يلي.

• إنه يعطي زيادة في القوة وكذلك التيار
• يستخدم الإخراج أقل مقاومة للدائرة
• يستخدم مضخم التشغيل هذا تيارًا صفريًا من i / p.
• يتجنب آثار التحميل.
• لا يعزز أو يقلل من سعة إشارة الدخل
• لا يمكن تصفية الضوضاء عالية التردد.
• لديها مقاومة أقل للإخراج
• لديها مقاومة عالية المدخلات
• كسب انتقال الوحدة

التطبيقات

ال تطبيقات متابع الجهد تشمل ما يلي.

• هذه تستخدم في دوائر S & H.
• المخازن المؤقتة المستخدمة في الدوائر المنطقية.
• تستخدم في عامل التصفية النشط
• يتم استخدامه من خلال محول الطاقة في دوائر الجسر.

وبالتالي ، هذا كل شيء عن لمحة عامة عن مكبر للصوت العازلة أو متابع الجهد. وهو عبارة عن مخزن مؤقت للكسب غير قابل للانعكاس والوحدة ، يستخدم مضخمًا تشغيليًا واحدًا. هذه لها خاصيتان مثل مقاومة المدخلات عالية ومقاومة الإخراج منخفضة. إنها تقوي الإشارة من خلال السماح بمصادر مقاومة عالية وتقود حمل مقاومة أقل. يستخدم هذا مكبرًا تشغيليًا حيث يجب تحديد تصميمه مثل مستقر كسب الوحدة. باستخدام الترانزستورات الخارجية ، يمكن إنشاء محرك كسب وحدة ذات تيار عالٍ في تصميمه. إليك سؤال لك ، ما هي عيوب متابع الجهد؟