Dette kan høres ut som et dumt spørsmål, men jeg lærte bare om buffere og lærte at de har samme Vin og Vout fra forsterkeren og gir nesten identisk spenningskildeverdi til neste forsterker eller sensor. Men jeg forstår ikke hvorfor vi bruker dette i utgangspunktet.
Hvis du ønsker å forsterke signalet ditt i utgangspunktet, hvorfor kobler du ikke direkte en ikke-inverterende eller inverterende forsterker for å forsterke direkte signalet med en gang?
Hvorfor må du sette en buffer og deretter sende signalet ditt til neste opamp for å forsterke signalet? Ville det ikke være mer fornuftig å bruke den ikke bufferforsterkeren som er koblet til en kilde som du vil måle og forsterke signalet direkte?
Svar
Det er flere måter å» forsterke «et signal på, ikke bare amplituden er viktig. Buffere forsterker egentlig» strøm «eller» inngangseffekt «. De har vanligvis en veldig høy inngangsimpedans og lav inngangskapasitans, så de laster ikke mye signalkilden selv ved høye frekvenser. Samtidig har de en ganske lav utgangsimpedans (typisk mål er 50 ohm), slik at de kan drive koaksialkabler og «levere» signalet over rimelige avstander uten forvrengninger, som i «aktive» oscilloskopprober. Dette er hovedformålet med «buffere».
Svar
Hvorfor må du sette en buffer og deretter sende signalet til neste opamp for å forsterke signalet? Ville det ikke være mer fornuftig å bruke den ikke bufferforsterkeren som er koblet til en kilde du vil måle, og forsterke signalet direkte?
Du trenger ikke «trenger ikke, noen ganger. Men det er andre ganger du gjør det. Det kommer an på hvordan du vil behandle signalet.
La oss si at du har en kilde du ikke vil laste i det hele tatt, så du trenger en høy inngangsimpedans til forsterkeren din. «er glade for at forsterkeren har ikke-inverterende forsterkning, så kan du bygge den med forsterkning, og fremdeles ha høy inngangsimpedans. La oss si at du vil legge til flere signaler sammen, så har et inverterende forsterkningstrinn lav inngangsimpedans, og du trenger å gå foran et buffertrinn.
simuler denne kretsen – Skjematisk opprettet ved hjelp av CircuitLab
Svar
En buffer er en form for servokontroll. Inngangen til bufferen er designet slik at den bruker veldig lite strøm, og dermed gjør livet lettere for op-amp som gir inngangssignalet. Men utgangen er i stand til å levere mye strøm til nedstrømsbelastningen, selv om belastningen er vanskelig på grunn av lav impedans eller frekvensavhengig impedans. Det kan ikke endre spenningen, men det beskytter signalkilden mot å føle impedansen som lasten gir.
Det ligner på servostyring eller servobremser i en bil. Du styrer fremdeles bilen med ratt og brems, men servostyringen gjør det lettere å flytte kontrollen.
Kommentarer
- I ' er ikke sikker på at analogien er riktig. Servostyring er en form for muskelforsterker. Det er også hydrauliske bremser. De forsterker muskel " kraft ".
- Ja, og jeg brukte sannsynligvis feil servo. Tilsynelatende kan bare mekaniske systemer være " servomekanisme ". Men poenget jeg prøvde å gjøre er at med eller uten servostyring, ville hjulet bli manipulert til samme sted for å kontrollere bilen. Det ville bare vært vanskeligere. Så i mitt sinn er spenning som hjulposisjon, og krefter er som strømutgang fra bufferen.
Svar
Forsterkere har mange funksjoner; å gjøre et signal større eller mindre, eller skifte fra lav impedans til høy impedans, eller fra høy impedans (strømkilde) til lav impedans (spenningskilde).
En nyttig funksjon av en buffer (spenningsforsterkning på 1) forsterkeren skal forhindre forstyrrende signaler i trinn 2 fra å overføre til trinn 1 i en signalbehandlingskjede. Så, en buffer mellom en kilde og en lang ledningstilkobling vil tjene til å forhindre antennelignende opptak på ledningen fra å forstyrre kilden. Bufferutgangene kan trygt sonderes uten å forstyrre enheten. En bufferutgang kan drive et skjold for å minimere eller nullstille kapasitive strømmer.
Man kan bruke en buffer før et element som har flere tilstander (som hvilemodus med lav effekt) for å beskytte signalet fra å bli ødelagt av det døde elementet , eller under kraftoverganger, eller for å forhindre signalet fra å slå på kretsene som er ment å være inert.
En annen nyttig funksjon er å begrense signalet; en buffer kan levere utgang som garantert ligger innenfor et kjent område (spenning, strøm, svinghastighetsgrenser) for inngang til lavhastighets-, lavspennings- eller logiske elementer som ikke tåler noen potensielle signalegenskaper.
Endelig risikerer integrering av kraftuttak i en operativ forsterkerchip termiske tilbakemeldingseffekter; en bufferforsterker med heatsinking kan være det perfekte utgangstrinnet, termisk fjernt fra de følsomme inngangspinnene til første trinns forsterker.
Svar
Buffere som brukes rett etter en opamp, og som brukes i tilbakemeldingssløyfen, er en måte å minimere TERMISK DISTORJON av signalkjeden som bidratt av opampen.
For DC til 1000Hz lydsignaler, og spesielt for 100Hz signaler som har onchip (i silisium) forplantningsforsinkelser gjennom silikonet som varme, som kobler fra varme utgangstransistorer til inngangsdifferensialpar, trenger du som signalintegritetsdesigner å evaluere intermodulasjonen mellom lav- frekvens og høyfrekvente toner i lyd. Og i målinger med høy presisjon vil setetiden bli forringet av termiske haler.