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circuito seguidor de voltaje
El seguidor de voltaje es un circuito colector común, la señal ingresa desde la base y el emisor sale, por lo que también se le llama salida de emisor. El voltaje de base y el voltaje del colector están en la misma fase, es decir, el voltaje de entrada y el voltaje de salida están en la misma fase. Las principales características de este circuito son: alta resistencia de entrada, baja resistencia de salida y ganancia de voltaje de aproximadamente 1, por lo que se le llama seguidor de voltaje.
circuito seguidor de voltaje
Funciones y características del seguidor de tensión:
Entonces, ¿qué hace el seguimiento del voltaje? En resumen, el seguidor de voltaje desempeña la función de amortiguar, aislar y mejorar la capacidad de carga.
Las características de la alta impedancia de entrada y la baja impedancia de salida del circuito colector común le permiten desempeñar un papel de adaptación de impedancia en el circuito, lo que permite que el circuito de amplificación de la etapa posterior funcione mejor.
El voltaje de salida del aislador de voltaje es similar a la amplitud del voltaje de entrada y está en un estado de alta resistencia para el circuito de la etapa frontal y un estado de baja resistencia para el circuito de la etapa posterior, desempeñando así un papel de "aislamiento" para los circuitos de etapa delantera y trasera.
Los seguidores de tensión se utilizan a menudo como etapas intermedias para "aislar" la influencia entre las etapas anterior y siguiente, lo que se denomina etapa de amortiguamiento. El principio básico es utilizar sus características de alta impedancia de entrada y baja impedancia de salida.
Las características de un seguidor de voltaje con alta impedancia de entrada y baja impedancia de salida se pueden entender de manera extrema: cuando la impedancia de entrada es muy alta, equivale a un circuito abierto para el circuito de etapa frontal; cuando la impedancia de salida es muy bajo, es equivalente a un circuito abierto para el circuito de la etapa posterior Fuente de voltaje constante, es decir, el voltaje de salida no se ve afectado por la impedancia del circuito posterior. Un circuito que es equivalente a un circuito abierto al circuito de la etapa frontal y cuyo voltaje de salida no se ve afectado por la impedancia de la etapa posterior ciertamente tiene un efecto de aislamiento, incluso si los circuitos de la etapa frontal y de la etapa posterior no se afectan entre sí. .
seguidor de voltaje
circuito seguidor de voltaje
LM358 es un amplificador operacional dual. Contiene dos amplificadores operacionales duales independientes, de alta ganancia y con compensación de frecuencia interna. Es adecuado para uso con fuente de alimentación única con un amplio rango de tensión de alimentación. También es adecuado para el modo de funcionamiento con fuente de alimentación dual. En las condiciones de funcionamiento recomendadas, la fuente de alimentación La corriente y el voltaje de la fuente de alimentación son irrelevantes. Sus usos incluyen amplificadores de detección, bloques de ganancia de CC y todas las demás aplicaciones en las que los amplificadores operacionales se pueden alimentar desde un único suministro.
1/2 LM358 utiliza un amplificador operacional en LM358.
Antes de analizar detenidamente el seguidor de voltaje, agreguemos algunos conocimientos sobre el circuito que se utilizarán.
Un modelo de circuito importante: dispositivo proporcional inverso
circuito seguidor de voltaje
En aplicaciones prácticas, el extremo no inversor a menudo se conecta al extremo común (conectado a tierra) y el voltaje de entrada solo se agrega al extremo inversor.
circuito seguidor de voltaje
Suponga que el voltaje de entrada está representado por una fuente de voltaje con voltaje ui y enumere las ecuaciones de voltaje de nodo para los círculos de nodo 1 y 2, de la siguiente manera:
(1/R1+1/Ri+1/R2)un1-(1/R2)un2=ui/R1
(Explicación: La forma general de la fórmula anterior es G11un1+G12un2=iS11
G11=1/R1+1/Ri+1/R2, G11 es la autoconducción del círculo de nodos 1, la autoconducción siempre es positiva, es igual a la suma de las conductancias de las ramas conectadas a cada nodo; G12=-1/R2, G12 es la conductancia mutua entre el par de nodos del círculo 1 y el círculo 2. Las conductancias mutuas son siempre negativas; son iguales a la conductancia negativa de la rama que conecta dos nodos. is11 = ui/R1, is11 representa la corriente de inyección del círculo del nodo 1. La corriente inyectada es igual a la suma algebraica de las fuentes de corriente que fluyen hacia el nodo. Las que ingresan al nodo están precedidas por un signo "+" y las que salen del nodo están precedidas por un signo "-". La fuente de corriente inyectada también debería incluir una fuente de corriente formada por una transformación equivalente de una combinación en serie de una fuente de voltaje y una resistencia. IS=GUS, aquí US=ui, G=1/R1, entonces IS=ui/R1, iS11=IS=ui/R1. )
-(1/R2)un1+(1/Ro+1/R2)un2=-Au-/Ro
Como un1=u-, un2=uo, reescribe la ecuación anterior, obtenemos
***
***
Resolviendo las ecuaciones anteriores simultáneamente, obtenemos
Souo/ui=***
Se puede ver en la fórmula anterior que, dado que A es muy grande, Ro es muy pequeño y Ri es muy grande, y luego elegimos R1 y R2 apropiados, entonces tenemos
uo/ui≈-R2/R1
El signo negativo en la fórmula anterior es el reflejo de la dirección inversa del dispositivo proporcional.
Si el amplificador operacional en la figura anterior se considera un amplificador operacional ideal, dado que A=oo, Ri=oo, R0=0, se puede obtener directamente de uo/ui=***
uo/ui=-R2/R1
Análisis de circuitos que contienen amplificadores operacionales ideales.
Según las propiedades del amplificador operacional ideal, se pueden obtener las dos reglas siguientes:
(1) Las corrientes de entrada del extremo inverso y del extremo no inverso son cero (lo que puede denominarse "(circuito) de interrupción virtual");
(2) Para el terminal común (tierra), el voltaje del terminal de entrada inversor es igual al voltaje del terminal de entrada no inversor [que puede denominarse "cortocircuito (circuito) virtual"].
Análisis de seguidor de voltaje compuesto por LM358
circuito seguidor de voltaje
El amplificador operacional de la figura es un amplificador operacional ideal. Según las propiedades relevantes, es fácil concluir que uo = ui y ii = 0.
El voltaje de salida de este circuito "replica" completamente el voltaje de entrada, por lo que se le llama seguidor de voltaje. Dado que Ri es infinito, también desempeña un "papel aislante".