Ein Spannungsfolger, auch bekannt als Pufferverstärker, ist eine Schaltung, die eine hohe Eingangsimpedanz und eine niedrige Ausgangsimpedanz bietet. Es wird üblicherweise verwendet, um verschiedene Stufen einer Schaltung zu isolieren, ohne die Signalintegrität zu beeinträchtigen.

Grundprinzipien eines Voltage Followers

Der Kerngedanke eines Spannungsfolgers besteht darin, daß die Ausgangsspannung unmittelbar der Eingangsspannung folgt, was dadurch erreicht wird, daß der Operationsverstärker mit seinem Ausgang unmittelbar mit seinem invertierenden Eingang verbunden ist, während das Eingangssignal an den nicht invertierenden Eingang angelegt wird, wodurch die Spannung am invertierenden Eingang mit der Eingangsspannung übereinstimmt, was zu einem Einheitsgewinn führt.

Berechnungen zum Entwerfen eines Spannungsfolgers

Die wichtigsten Berechnungen beinhalten, dass die Bandbreite, die Slew-Rate und die Eingangs-/Ausgangsspannungsbereiche des Operationsverstärkers den Schaltungsanforderungen entsprechen. In der Regel wird die Verstärkung auf 1 gesetzt, so dass der Hauptfokus auf der Fähigkeit des Operationsverstärkers liegt, die erwarteten Signalpegel ohne Verzerrung zu bewältigen.

Best Practices für die Umsetzung

Um eine optimale Leistung zu gewährleisten, sollten Sie die folgenden Best Practices berücksichtigen:

  • Wähle einen rauscharmen Op-Ampere, der für deine Signalfrequenz geeignet ist.
  • Macht den Operationsverstärker mit geeigneten Versorgungsspannungen , um Sättigung zu verhindern.
  • Verwenden Sie geeignete Layout-Techniken, um die parasitäre Induktivität und Kapazität zu minimieren.
  • Schließen Sie einen kleinen Widerstand in Reihe mit dem Eingang ein, um vor hochfrequenten Schwingungen zu schützen.
  • Sorgen Sie dafür, dass ausreichende Entkopplungskondensatoren in der Nähe der Stromversorgungspins platziert werden.