Warum verwenden Sie einen Puffer, wenn der gesamte Punkt des Operationsverstärkers darin besteht, das Signal zu verstärken?

Warum Müssen Sie einen Puffer setzen und dann Ihr Signal an den nächsten Operationsverstärker weiterleiten, um das Signal zu verstärken? Wäre es nicht sinnvoller, den Nicht-Pufferverstärker, der an eine Quelle angeschlossen ist, die Sie messen und direkt verstärken möchten, direkt zu verwenden?

Sie tun dies nicht „muss manchmal nicht. Aber es gibt andere Zeiten, in denen Sie dies tun. Dies hängt davon ab, wie Sie das Signal verarbeiten möchten.

Nehmen wir an, Sie haben eine Quelle, die Sie überhaupt nicht laden möchten, sodass Sie eine hohe Eingangsimpedanz für Ihren Verstärker benötigen „Wenn der Verstärker eine nicht invertierende Verstärkung hat, können Sie ihn mit Verstärkung aufbauen und trotzdem eine hohe Eingangsimpedanz haben. Wenn Sie eine invertierende Verstärkung wünschen, nehmen wir an, Sie möchten mehrere Signale addieren, dann hat eine invertierende Verstärkungsstufe eine niedrige Eingangsimpedanz, und Sie müssen ihr eine Pufferstufe voranstellen.

^{simuliert diese Schaltung – Schema erstellt mit CircuitLab}

Ein Puffer ist eine Form der Servosteuerung. Der Eingang zum Puffer ist so ausgelegt, dass er nur sehr wenig Strom verbraucht, was dem Operationsverstärker, der das Eingangssignal liefert, das Leben erleichtert. Der Ausgang kann jedoch viel Strom an die nachgeschaltete Last liefern, selbst wenn die Last aufgrund einer niedrigen Impedanz oder einer frequenzabhängigen Impedanz schwierig ist. Es kann die Spannung nicht ändern, schützt jedoch die Signalquelle vor dem Fühlen der von der Last bereitgestellten Impedanz.

Es ähnelt der Servolenkung oder den Servobremsen in einem Auto. Sie steuern das Auto weiterhin mit Lenkrad und Bremse, aber die Servounterstützung erleichtert das Bewegen der Steuerung.

Kommentare

• I ‚ Ich bin mir nicht sicher, ob die Analogie korrekt ist. Servolenkung ist eine Form von Muskelverstärker. Hydraulische Bremsen auch. Sie verstärken die Muskelkraft “ „.
• Ja, und ich habe Servo wahrscheinlich falsch verwendet. Anscheinend können nur mechanische Systeme “ Servomechanismus “ sein. Aber der Punkt, den ich ansprechen wollte, ist, dass mit oder ohne Servolenkung das Rad an derselben Stelle manipuliert wird, um das Auto zu steuern. Es wäre einfach schwieriger. In meinen Augen ist die Spannung wie die Radposition und die Anstrengung wie die Stromausgabe des Puffers.

Verstärker erfüllen viele Funktionen; ein Signal größer oder kleiner machen oder von einer niedrigen Impedanz zu einer hohen Impedanz oder von einer hohen Impedanz (Stromquelle) zu einer niedrigen Impedanz (Spannungsquelle) wechseln.

Eine nützliche Funktion eines Puffers (Spannungsverstärkung von 1) Der Verstärker soll verhindern, dass Störsignale in Stufe 2 auf Stufe 1 einer Signalverarbeitungskette übertragen werden. Ein Puffer zwischen einer Quelle und einer langen Drahtverbindung dient also dazu, zu verhindern, dass ein antennenartiger Tonabnehmer die Quelle stört. Pufferausgänge können sicher geprüft werden, ohne den Gerätebetrieb zu stören. Ein Pufferausgang kann eine Abschirmung ansteuern, um kapazitive Streuströme zu minimieren oder auf Null zu setzen.
Man kann einen Puffer vor einem Element verwenden, das mehrere Zustände aufweist (z. B. Energiesparmodus), um das Signal vor einer Verfälschung durch das tote Element zu schützen oder während Leistungsübergängen oder um zu verhindern, dass das Signal inaktiv geschaltet wird.

Eine weitere nützliche Funktion besteht darin, das Signal zu begrenzen. Ein Puffer kann eine Ausgabe liefern, die garantiert innerhalb eines bekannten Bereichs (Spannung, Strom, Anstiegsgeschwindigkeitsgrenzen) liegt, um in Elemente mit niedriger Geschwindigkeit, niedriger Spannung oder Logik eingegeben zu werden, die einige potenzielle Signaleigenschaften nicht tolerieren.

Schließlich besteht bei der Integration der Ausgangsleistung in einen Operationsverstärkerchip die Gefahr von thermischen Rückkopplungseffekten. Ein Pufferverstärker mit Kühlkörper kann die perfekte Ausgangsstufe sein, die thermisch von den empfindlichen Eingangsstiften des Verstärkers der ersten Stufe entfernt ist.

Puffer, die direkt nach einem Operationsverstärker verwendet werden und innerhalb der Rückkopplungsschleife verwendet werden, sind eine Möglichkeit, die vom Operationsverstärker verursachte THERMISCHE VERZERRUNG der Signalkette zu minimieren.

Für Audiosignale mit Gleichstrom bis 1.000 Hz, und insbesondere für 100-Hz-Signale mit Onchip-Ausbreitungsverzögerungen (im Silizium) DURCH DAS SILIKON als Wärme, die von den heißen Ausgangstransistoren zu den Eingangsdifferentialpaaren koppeln, müssen Sie als Signalintegritätsdesigner die Intermodulation zwischen Low- Frequenz- und Hochfrequenztöne in Audio. Und bei hochpräzisen Messungen wird die Einschwingzeit durch thermische Schwänze verschlechtert.