Dette lyder måske som et dumt spørgsmål, men jeg lærte lige om buffere og lærte, at de har samme Vin og Vout fra forstærkeren, hvilket giver næsten identisk spændingskildeværdi til den næste op-forstærker eller sensor. Men jeg forstår ikke hvorfor vi bruger dette i første omgang.
Hvis du i første omgang vil forstærke dit signal, hvorfor tilslutter du ikke en ikke-inverterende eller inverterende forstærker direkte for at forstærke signalet med det samme?
Hvorfor skal du sætte en buffer og derefter sende dit signal til den næste opamp for at forstærke signalet? Ville det ikke give mere mening at bruge den ikke-bufferforstærker, der er tilsluttet en kilde, som du vil måle, og forstærke signalet direkte?
Svar
Der er flere måder at” forstærke “et signal på, ikke kun amplituden er vigtigt. Buffere forstærker i det væsentlige” strøm “eller” indgangseffekt “. De har typisk en meget høj indgangsimpedans og lav indgangskapacitans, så de indlæser ikke meget signalkilden selv ved høje frekvenser. Samtidig har de en forholdsvis lav outputimpedans (typisk mål er 50 ohm), så de kan drive koaksiale kabler og “levere” signalet over retfærdige afstande uden forvrængninger, som i “aktive” oscilloskopprober. Dette er hovedformålet med “buffere”.
Svar
Hvorfor skal du sætte en buffer og derefter sende dit signal til den næste opamp for at forstærke signalet? Ville det ikke være mere fornuftigt at bruge den ikke-bufferforstærker, der er tilsluttet en kilde, som du vil måle, og forstærke signalet direkte?
Du don “t nødt til, nogle gange. Men der er andre tidspunkter, hvor du gør det. Det afhænger af, hvordan du vil behandle signalet.
Lad os sige, at du har en kilde, som du slet ikke vil indlæse, så du har brug for en høj indgangsimpedans til din forstærker. “glæder os over, at forstærkeren har ikke-inverterende forstærkning, så kan du bygge den med forstærkning og stadig have en høj indgangsimpedans. Hvis du vil have inverterende forstærkning, lad os sige, at du vil tilføje flere signaler sammen, så har et inverterende forstærkningstrin en lav indgangsimpedans, og du bliver nødt til at gå foran det med et buffertrin.
simuler dette kredsløb – Skematisk oprettet ved hjælp af CircuitLab
Svar
En buffer er en form for servostyring. Indgangen til bufferen er designet, så den bruger meget lidt strøm, hvilket gør livet lettere for op-forstærkeren, der leverer indgangssignalet. Men output er i stand til at levere masser af strøm til downstream-belastningen, selvom belastningen er vanskelig på grund af lav impedans eller frekvensafhængig impedans. Det ændrer muligvis ikke spændingen, men det beskytter signalkilden mod at mærke impedansen fra belastningen.
Det ligner servostyring eller motorbremser i en bil. Du styrer stadig bilen med rattet og bremsen, men el-hjælp gør det lettere at flytte betjeningen.
Kommentarer
- I ' er ikke sikker på, at analogien er korrekt. Servostyring er en form for muskelforstærker. Det er også hydrauliske bremser. De forstærker muskler " power ".
- Ja, og jeg brugte sandsynligvis servo forkert. Tilsyneladende kan kun mekaniske systemer være " servomekanisme ". Men det punkt, jeg forsøgte at gøre, er, at med eller uden servostyring ville hjulet blive manipuleret til det samme sted for at kontrollere bilen. Det ville bare være sværere. Så efter min mening er spænding som hjulposition, og indsats er som bufferens aktuelle output.
Svar
Forstærkere har mange funktioner; at gøre et signal større eller mindre eller skifte fra lav impedans til høj impedans eller fra høj impedans (strømkilde) til lav impedans (spændingskilde).
En nyttig funktion af en buffer (spændingsforstærkning på 1) forstærker skal forhindre forstyrrende signaler i trin 2 i at forplante sig til trin 1 i en signalbehandlingskæde. Så en buffer mellem en kilde og en lang ledningsforbindelse tjener til at forhindre antennelignende afhentning på ledningen i at forstyrre kilden. Bufferudgange kan sonderes sikkert uden at forstyrre enhedens funktion. En bufferudgang kan køre et skjold for at minimere eller nulstille kapacitive strømme, der er gået væk.
Man kan bruge en buffer før et element, der har flere tilstande (som f.eks. Lavtydende dvaletilstand) for at beskytte signalet mod at blive ødelagt af det døde element eller under effektovergange eller for at forhindre signalet fra at tænde for kredsløb, der er beregnet til at være inaktivt.
En anden nyttig funktion er at begrænse signalet; en buffer kan levere output, der garanteret ligger inden for et kendt interval (spænding, strøm, svinghastighedsgrænser) for input til lavhastigheds-, lavspændings- eller logiske elementer, der er intolerante over for nogle potentielle signalegenskaber.
Endelig risikerer integrering af effektoutput i en operationel forstærkerchip termiske feedbackeffekter; en bufferforstærker med kølelegeme kan være det perfekte outputtrin, termisk fjernt fra de følsomme inputstifter på forstærkeren i første trin.
Svar
Buffere, der anvendes lige efter en opamp, og som bruges i feedback-sløjfen, er en måde at minimere signalkædens TERMISKE FORVISNING som bidraget fra opampen.
For jævnstrømssignaler til 1.000Hz lydsignaler, og især til 100Hz signaler, der har onchip (i silicium) udbredelsesforsinkelser THRU THE SILICON som varme, der kobler fra hot output transistorer til input differentielle par, skal du som signalintegritetsdesigner evaluere intermodulationen mellem lav- frekvens og højfrekvente toner i lyd. Og ved målinger med høj præcision nedbrydes afregningstiden af termiske haler.