Apa itu Voltage Follower: Bekerja & Aplikasinya

Penguat operasional sering digunakan dalam desain pengikut tegangan. Tapi, ini bukan pengaturan terbaik dalam hal potensi risiko & pembebanan kapasitif osilasi. Beban ini berdampak besar pada op-amp aplikasi berbasis stabilitas. Berbagai teknik kompensasi dilakukan untuk menstabilkan op-amp normal. Jadi, aplikasi ini akan menjelaskan aplikasi yang paling sering digunakan dalam banyak kasus. Artikel ini membahas gambaran umum tentang pengikut tegangan.

Apa yang dimaksud dengan Pengikut Tegangan?

Pengikut tegangan dapat diartikan sebagai keluaran dari rangkaian op-amp mengikuti masukan dari op-amp secara langsung. Jadi tegangan input dan outputnya sama. Sirkuit ini tidak menyediakan amplifikasi apa pun. Akibatnya, penguatan tegangan setara dengan 1. Dikenal juga sebagai penguatan kesatuan, penyangga & penguat isolasi . Rangkaian ini memiliki impedansi masukan yang tinggi sehingga digunakan pada rangkaian yang berbeda. Pengikut tegangan menggunakan sinyal input untuk memberikan isolasi output yang efisien. Diagram dasar ditunjukkan di bawah ini.

Sirkuit Pengikut Tegangan

Apa Tujuan Pengikut Tegangan?

Tujuan utama voltage follower adalah memberikan tegangan input yang sama dengan tegangan output. Dengan kata lain, ia memiliki penguatan arus tetapi tidak ada penguatan tegangan.

Untuk lebih memahami konsep ini, berikut ini sirkuit pengikut tegangan dijelaskan di bawah. Pertimbangkan rangkaian di bawah ini termasuk sumber daya dan beban impedansi yang lebih sedikit. Sirkuit ini menarik sejumlah besar arus melalui beban yang terhubung karena beban resistansi yang rendah. Jadi, rangkaian tersebut menggunakan sejumlah besar daya dari sumber daya dan menimbulkan masalah tinggi di dalam sumber daya tersebut.

Setelah itu, kami dapat yakin bahwa kami memberikan daya yang sama untuk pengikut tegangan. Karena, impedansi input rangkaian ini tinggi, dan jumlah arus yang ditarik dari rangkaian di atas lebih sedikit. Keluaran rangkaian ini sama dengan masukannya karena kurangnya resistor umpan balik.

Pengikut Tegangan di Sirkuit Pembagi Tegangan

Tegangan di setiap rangkaian dapat dibagi dengan resistansi, jika tidak, impedansi dari komponen sekutu di dalam rangkaian. Setelah itu penguat operasional terhubung, maka elemen utama tegangan akan jatuh melewatinya karena impedansi yang sangat besar. Akibatnya, jika kita menggunakan pengikut tegangan dalam rangkaian rangkaian pembagi tegangan maka itu memungkinkan tegangan yang cukup di seluruh beban yang diberikan.

Mari kita bahas rangkaian pembagi tegangan seperti pada rangkaian berikut.

Pengikut Tegangan di Pembagi Tegangan

Di rangkaian berikut, pembagi tegangan ditempatkan di tengah dua resistor dan penguat operasional. Resistor yang digunakan dalam rangkaian adalah 10 KΩ-2. Resistansi input yang disediakan oleh penguat operasional akan menjadi 100 megaohms. Jadi resistansi paralel yang sama bisa menjadi 10 KΩ || 100 KΩ. Jadi resistansi paralel yang setara dapat dihitung sebagai

= 10 X 100/10 + 100 => 10 kilo ohm kira-kira.

Dalam rangkaian pembagi tegangan, ini mencakup dua resistansi yang sama yang akan memberikan setengah dari tegangan di dalam sumber daya. Ini dapat disediakan dengan menggunakan rumus pembagi tegangan seperti yang diberikan di bawah ini,

Vout = Vin X R2 / R1 + R2

10X10 / 10 + 10 = 5Volt

Oleh karena itu, tegangan di atas akan turun melintasi resistansi 10KΩ di bagian atas serta penurunan tegangan melintasi resistansi 10KΩ di bagian bawah & beban resistansi 100Ω. Jadi, kita tahu bahwa penguat operasional berfungsi sebagai penyangga untuk mendapatkan tegangan yang dibutuhkan dari beban. Rangkaian di atas tidak termasuk pengikut tegangan tidak akan berfungsi dengan baik karena kurangnya pasokan tegangan di seluruh beban.

Sebagian besar, penerapan ini dapat dilakukan terutama karena dua alasan seperti mengisolasi dan menyangga tujuan tegangan keluaran dari rangkaian untuk mendapatkan tegangan yang disukai menuju beban yang terhubung.

Stabilitas Pengikut Tegangan

Umumnya, ini digunakan untuk menghasilkan sinyal keluaran yang setara dengan sinyal masukan. Tetapi masalah serius dapat terjadi di sirkuit yaitu stabilitas

Osilasi dalam penguat umpan balik negatif dapat dihubungkan ke pergeseran fasa untuk mengubah umpan balik dari negatif ke positif.

Dalam sebagian besar kasus, osilasi dapat dihentikan untuk memilih penguat operasional sebagai penguatan kesatuan yang stabil. Secara internal, penguat operasional ini dikompensasikan untuk membuat respons frekuensi untuk operasi yang stabil setiap kali perangkat digunakan dalam konfigurasi pengikut tegangan.

Keuntungan

Itu keuntungan dari pengikut tegangan termasuk yang berikut ini.

• Ini memberi keuntungan kekuatan serta arus
• Impedansi keluaran yang lebih sedikit dari rangkaian menggunakan keluaran
• Penguat operasional ini menggunakan arus nol dari i / p.
• Ini menghindari efek pemuatan.
• Itu tidak meningkatkan atau mengurangi amplitudo sinyal input
• Noise frekuensi tinggi tidak dapat disaring.
• Ini memiliki impedansi keluaran yang lebih sedikit
• Ini memiliki impedansi masukan yang tinggi
• Penguatan transmisi kesatuan

Aplikasi

Itu aplikasi pengikut tegangan termasuk yang berikut ini.

• Ini digunakan dalam Sirkuit S & H.
• Buffer digunakan di sirkuit logika.
• Digunakan dalam filter aktif
• Ini digunakan melalui transduser di sirkuit jembatan.

Jadi, ini semua tentang gambaran umum tentang penguat buffer atau pengikut tegangan. Ini adalah buffer penguatan non-pembalik dan kesatuan, yang menggunakan penguat operasional tunggal. Ini memiliki dua karakteristik seperti impedansi masukan tinggi dan impedansi keluaran rendah. Mereka memperkuat sinyal dengan memungkinkan sumber impedansi tinggi & mendorong beban impedansi lebih sedikit. Ini menggunakan penguat operasional di mana desainnya harus ditentukan seperti stabil gain. Dengan menggunakan transistor eksternal, pembuatan driver gain dengan arus tinggi dapat dilakukan dalam perancangannya. Ini pertanyaan untuk Anda, apa kerugian dari pengikut tegangan?