Pourquoi utilisez-vous un tampon alors que le but de lampli opérationnel est damplifier le signal?

Il existe plusieurs façons d  » amplifier « un signal, non seulement son amplitude est importante. Les tampons amplifient essentiellement le » courant « ou la » puissance dentrée « . Ils ont généralement une impédance dentrée très élevée et une faible capacité dentrée, donc ils ne chargent pas beaucoup la source du signal, même à des fréquences élevées. En même temps, ils ont une impédance de sortie assez faible (la cible typique est de 50 Ohms), de sorte quils peuvent conduire des câbles coaxiaux et « délivrer » le signal sur de bonnes distances sans distorsions, comme dans les sondes doscilloscope « actives ». Cest le but principal des «tampons».

Pourquoi devez-vous mettre un tampon et ensuite passer votre signal au prochain ampli-op pour amplifier le signal? Ne serait-il pas plus judicieux d’utiliser directement l’ampli sans tampon relié à une source que vous souhaitez mesurer et d’amplifier directement le signal?

Vous n’avez pas « T besoin, parfois. Mais il y a dautres moments où vous le faites. Cela dépend de la manière dont vous voulez traiter le signal.

Supposons que vous ayez une source que vous ne voulez pas du tout charger, vous auriez donc besoin d’une impédance d’entrée élevée pour votre amplificateur. Si vous « vous êtes heureux que lamplificateur ait un gain non inverseur, alors vous pouvez le construire avec un gain, tout en ayant une impédance dentrée élevée. Si vous voulez inverser le gain, disons que vous voulez ajouter plusieurs signaux ensemble, alors un étage de gain inverseur a une faible impédance dentrée, et vous devez le précéder avec un étage de tampon.

^{simuler ce circuit – Schéma créé à laide de CircuitLab}

Un tampon est une forme de servocommande. Lentrée du tampon est conçue de manière à consommer très peu dénergie, facilitant ainsi la vie de lampli opérationnel qui fournit le signal dentrée. Mais la sortie est capable de fournir beaucoup de puissance à la charge en aval, même si la charge est difficile en raison dune faible impédance ou dune impédance dépendante de la fréquence. Cela peut ne pas changer la tension, mais cela empêche la source de signal de ressentir limpédance présentée par la charge.

Cest similaire à la direction assistée ou aux freins assistés dans une voiture. Vous contrôlez toujours la voiture avec le volant et le frein, mais lassistance électrique facilite le déplacement de la commande.

Commentaires

• I ‘ Je ne suis pas sûr que lanalogie soit correcte. La direction assistée est une forme damplificateur musculaire. Les freins hydrauliques aussi. Ils amplifient le muscle  » puissance « .
• Oui et jai probablement mal utilisé le servo. Apparemment, seuls les systèmes mécaniques peuvent être  » servo-mécanisme « . Mais ce que jessayais de faire valoir, cest quavec ou sans direction assistée, le volant serait manipulé au même endroit pour contrôler la voiture. Ce serait simplement plus difficile. Donc, dans mon esprit, la tension est comme la position de la roue, et leffort est comme la sortie de courant du tampon.

Les amplificateurs remplissent de nombreuses fonctions; rendre un signal plus grand ou plus petit, ou passer dune impédance faible à une impédance élevée, ou dune impédance élevée (source de courant) à une impédance faible (source de tension).

Une fonction utile dun tampon (gain de tension de 1) lamplificateur est destiné à empêcher les signaux parasites à létage 2 de se propager à létage 1 dune chaîne de traitement du signal. Ainsi, un tampon entre une source et une longue connexion de fil servira à empêcher la prise de type antenne sur le fil de perturber la source. Les sorties du tampon peuvent être sondées en toute sécurité sans perturber le fonctionnement de lappareil. Une sortie tampon peut piloter un blindage pour minimiser ou annuler les courants capacitifs parasites.
On peut utiliser un tampon avant un élément qui a plusieurs états (comme le mode veille à faible consommation dénergie) pour protéger le signal contre la corruption de lélément mort , ou pendant les transitions de puissance, ou pour empêcher le signal de mettre sous tension des circuits destinés à être inertes.

Une autre fonction utile est de limiter le signal; un tampon peut fournir une sortie qui est garantie dêtre dans une plage connue (tension, courant, limites de vitesse de balayage) pour lentrée à des éléments à basse vitesse, basse tension ou logiques qui ne tolèrent pas certaines caractéristiques de signal potentiel.

Enfin, lintégration de la puissance de sortie sur une puce damplification opérationnelle présente un risque deffets de rétroaction thermique; un amplificateur tampon avec dissipation thermique peut être létage de sortie idéal, thermiquement éloigné des broches dentrée sensibles de lamplificateur du premier étage.

Les tampons utilisés juste après un ampli-op, et utilisés dans la boucle de rétroaction, sont un moyen de minimiser la DISTORSION THERMIQUE de la chaîne de signaux telle que fournie par lampli-op.

Pour les signaux audio CC à 1000 Hz, et en particulier pour les signaux 100Hz qui ont des retards de propagation sur puce (dans le silicium) THRU THE SILICON comme chaleur, qui se couplent des transistors de sortie chauds aux paires différentielles dentrée, vous en tant que concepteur dintégrité du signal devez évaluer lintermodulation entre les fréquences et tonalités haute fréquence dans laudio. Et dans les mesures de haute précision, le temps de stabilisation sera dégradé par les queues thermiques.