Voltage Follower е просто схема, в която изходът следва входа, означава, че изходното напрежение остава същото като входното напрежение. Той е известен също като Unity gain Opamp Amplifier или Opamp Buffer. Тук ние конструираме последовател на напрежение, използвайки Opamp LM741 и вижте как изходът му следва входа. Вече обсъдихме за това в нашия урок за неинвертиращ операционен усилвател, тук ще го изградим с реален хардуер и ще го тестваме.
Необходими компоненти
- Opamp LM741 - 1 бр
- Потенциометър - 1 бр
- Резистор 1k - 1nos
- Вход 9V DC
- Opamp захранване 12V DC
- Мултиметър - 2 бр
- Свързващи проводници
OP-усилвател IC LM741
Операционният усилвател LM741 е електронен усилвател с високо усилване с постоянен ток. Това е малък чип с 8 пина. IC за операционен усилвател се използва като компаратор, който сравнява двата сигнала, инвертиращия и неинвертиращия сигнал. В Op-amp IC 741 PIN2 е инвертиращ входен терминал, а PIN3 е неинвертиращ входен терминал. Изходният щифт на този IC е PIN6. Основната функция на тази интегрална схема е да извършва математическа операция в различни вериги.
Когато напрежението на неинвертиращия вход (+) е по-високо от напрежението на инвертиращия вход (-), тогава изходът на компаратора е висок. И ако напрежението на инвертиращия вход (-) е по-високо от неинвертиращия край (+), тогава изходът е LOW. В тази безжична комутационна схема LM741 се използва за осигуряване на импулс от нисък до висок часовник към IC 4017 за всеки път, когато човек прекара ръка над LDR. Научете повече за Op-amp 741 тук.
Диаграма на щифта на LM741
ПИН конфигурация на LM741
|
ПИН БР. |
ПИН Описание |
|
1 |
Нула на отместването |
|
2 |
Обръщащ (-) входен терминал |
|
3 |
неинвертиращ (+) входен терминал |
|
4 |
захранване с отрицателно напрежение (-VCC) |
|
5 |
компенсира нула |
|
6 |
Щифт на изходното напрежение |
|
7 |
захранване с положително напрежение (+ VCC) |
|
8 |
няма връзка |
Схема на последовател на напрежение и нейната работа
Както казахме, че това е усилвател за усилване на Unity, означава, че усилването на усилвателя ще бъде 1 и каквото се подава като вход, може да се получи като изход. По-долу е дадена електрическата схема на веригата за напрежение:
В горепосочената верига за последователно напрежение се дава променлив вход към неинвертиращия терминал на opamp, а на инвертиращия терминал се дава отрицателна обратна връзка от изхода. Чрез регулиране на потенциометъра на входа Vs може да варира до различна стойност в диапазона от 0-9Vdc.
Печалба (Av) = Vout / Vin И така, 1 = Vout / Vin Vin = Vout.
Можем да кажем, че изходът следва величината на входа. Тъй като във веригата за обратна връзка няма външни компоненти и коефициентът на усилване е Unity (1), този последовател на напрежението е известен също като Unity Gain Buffer.
На входния импеданс на оп-усилвател е много висока, когато напрежението последовател или единство печалба се използва конфигурация. Понякога входният импеданс е много по-висок от 1 Megohm. Така че, поради високия входен импеданс, можем да приложим слаби сигнали през входа и във входния щифт няма да тече ток от източника на сигнал към усилвателя. От друга страна, изходният импеданс е много нисък и той ще произведе същия входен сигнал в изхода.
Схемата за последователно напрежение се използва за създаване на изолация между два различни вида вериги. Поради високия входен импеданс,, така че входният ток е много по-нисък от изходния ток, докато изходното напрежение следва входното напрежение. Така че последователят на напрежението осигурява голямо усилване на мощността в целия си изход. Поради това поведение последователят на напрежението се използва като буферна верига и може да се използва за изолиране на етапи при изграждане на многостепенни филтри или друга многостепенна схема.