תגית: Signal Buffering

כאשר מקור אות חייב לנהוג עומס שמושך זרם משמעותי או מציג תנופה נמוכה, הגלום המקורי יכול להיות מעוות.תופעה זו, המכונה טעינה, מעצימה את האות, משמרת את רמות DC, ומציגה שגיאות שאינן לינאריות הדורשות דיוק מערכתי תיבות הכרחיות. a bumpimpa מספק מעגל מיוחד המבודד את המקור מהעומס, ומספק עותק של הקלט בזמן מתן מתח אנלוגי מספיק כדי לבצע את הפחתת התצורה או הפרעה חיצונית.

The Voltage Follower: Concept and Theory

חסיד מתח הוא מעגל דגימה שבו הפלט ניזונים ישירות חזרה לקלט, ואת האות הוא מיושם על קלט לא-מחדש.הרווח הסגור הוא בדיוק 1 (0DB) האלגנטיות של תצורה זו טמונה ביכולת שלה למנף את ה-Spot-Exitance העצום של ה- Vuff-ret-Perfect-out הוא רק על ידי גירוי פתוח-out-in-a-in-in-out-in-recerecereceret-in-in-in-in-to-in-in-in-in-in-in-to-to-recerecereption כדי לכפות את הפלט העצום של הפלט כדי לכפות את הפלט כדי לכפות את הפלט כדי לנטרלעקוב אחר הפלט המדויק כדי לעקוב אחר ה-in-in-in-in-in-in-in-ret-in-retretretretretretretretretretretretretret-ample-in-in-in-in-ample-in-in-ret-in-in-to-in-in-to-to-in-in-a

המונחים: amplifier

מגבר תפעולי הוא מגבר מתח שונה עם רווח מאוד פתוח (בדרך כלל 100 dB או יותר) יש לו שני קלטות ריכוזיות: לא מונע (+) ומניעה (- 1:1 בתצורה סגורה-loop), משוב שלילי על המתחים בקלטות אלה להיות כמעט שווה.

Unity Get Configuration and Feedback

מעקב אחר אחדות-גאין הוא הטופולוגיה הסגורה הפשוטה ביותר.חבר את הפלט ישירות למילוי (החזרה שלילית מלאה) ומניע את הקלט הלא-מחדש עם האות, שכן גורם משוב (β0.00) הוא 1, ה-β-loop win-FLT:0AFFLT 1= 1/ (1 + Aβ) ⁇ 1 לרווח רחב-Ap-FLT (הרווחהמידה) הוא רק ליתר דיוק) של 0.1%) באופן מדויק (ה-FLT) הוא מקבל באופן מדויק) באופן מדויק) 1/1.

תגובה תדירות ושיקולים שלב

התגובה של מתח מעקב נקבעת בעיקר על ידי המוצר של הדגול של תצלום ותגמול פנימי.רוב דגי ה- OP-Pro-Fal-amp הם פיצוי פנימי על יציבות אחדות-גאין, כלומר הם כוללים פול דומיננטי המבטיח שולי שלב 90 נשאר מספיק כאשר גורם משוב מינימלי הוא 1. רוחב פס סגור בין 1 ל- GBW, עם יחיד-Ricol-off של תגובה נמוכה יותר, אך באופן מפורש, הוא מעבר ל-DVDLCD.

מדוע דברים בלתי חוקיים ב-Estpha Buffering

היתרון העיקרי של חסיד מתח הוא הטרנספורמציה הבלתי פוסקת שלו.מקור אות עם תפוק גבוה לא יכול לנהוג עומס פליטה נמוך ללא אפקט חלוק מתח משמעותי.העוקב מבטל את השגיאה הזו על ידי הצגת התנגדות גבוהה קלט (לעתים קרובות לטעון שלפוחית גבוהה יותר של אותות FET-input) והתנגדות תפוקה נמוכה מאוד (מילמסומים לא מעט) זה עוזר גם להורדת אותות נמוכים יותר, או יותר מאשר מקבילות נמוכה.

« ניכויים גבוהים מונעים טעינה

בהתחשב חיישן אדזואלקטרי עם התנגדות תפוקה שווה של 1 M ⁇ .אם מחובר ישירות לעומס של 10 k ⁇ , האות יהיה מוגדל על ידי גורם של 101, מה שהופך אותו כמעט בלתי ניתן לגילוי. מתח מעקב אחר אחד מתאים לאפקטים גבוהים של pH (למשל, 10 G ⁇ ב- JFET ⁇ ) שואבת זניחה מן המקור הנוכחי, כך מתח חד מקבילה של מיקרופון זה נראה ספוגה ברזולוציה גבוהה.

המונחים: low outputer Drives

בצד הפלט, שלב הפלט הפנימי של הדג, בשילוב עם משוב שלילי כבד, מפחית את הפלט האפקטיבי לשבריר של הום בתדרים נמוכים.זה אומר שהעוקב יכול לספק זרם בשפע כדי להניע עומסים קיבוליים, ציפוי כבל (ADC) יכול לשנות את קצב הראייה נמוך (aDC) רק בטווח של ⁇ נמוך (apen) ו- ADC sampouting capaciaciling capacitors) ללא ירידה משמעותית.

בחירת המגבר המבצעי הנכון

בעוד כמעט כל דגימת תצורה ניתן להגדיר כעוקב מתח, התאמת מפרט המכשיר ליישום מבטיח ביצועים אופטימליים. פרמטרים מרכזיים כוללים זרם הטיה קלט, מתח כבוי, רוחב פס, טווח היצע, ומאפיינים רעש. הבחירה הלא נכונה יכולה להציג שגיאות DC משמעותיות, ביצוע הודעת תדר, או להוסיף רעש לא רצוי לסימן המבולגן.

מפרט מפתח: Input Bias הנוכחי, Bandwidth, Slew Rate

(ב) מקורות ריכוז גבוהים, FET-input amp (JFET או CMOS) מועדפים כי זרם ההטיה של ה-VAMP, מצמצם את טיפות המתח לאורך ההתנגדות המקור.B-inputs 1 יכול להיות בעל טווח אותות מוטהים של microamperes, אשר יגרום שגיאות גדולות אם חיישן 1 M ⁇ משמש את רוחב הפסיבי של 2D) כדי לקבל את קצב ה-GB של מספר פעמים (DF) של 2.

דרישות אספקה

הפלט של העוקב אינו יכול לעלות על מסילות האספקה רועשות.מבצע חד פעמי דורש דגימת דחייה שיכולה להתמודד עם מתחים חד-פעמיים נפוצים ליד הקרקע, רצוי פלטה של רכבת עד-לעת כדי למקסם את טווח הרכבות הדינמי.עבור אספקת דו קוטבית, פרמטרים סטנדרטיים כמו TL071 או OP07 עובד היטב.

רכבת-to-Rail לעומת Standard Op-Amps

במערכות מונעות של מקור או יחיד-שומן (למשל, 3.3 V או 5 V), רצף של מסילות רכבת-להיטות (RRIO) תצלום מאפשר לעוקבים להשתמש כמעט בכל טווח האספקה. מזהמים סטנדרטיים עשויים להיות טווח קלט משותף-מוריד אשר אינו מרחיב את ההתנהגות השלילית והפלט שיכול רק להתנדנדנדנדנדנדנדנדנד בתוך רצף או שניים של הרכבות ה-R עבור אותות מתקדמים, כמו רזולוציה נמוכה יותר, לעומת בדיקה של מערכת הפעלה.

רכז-ב-Step-tlementation Guide

בניית חסיד מתח הוא פשוט, אבל תשומת לב זהירה ל-wiring, decoupling, ואלמנטים parasitic הכרחי כדי להשיג פלט נקי ויציב.הצעדים הבאים מניחים חבילת דגימה בסיסית (למשל, 8-pin DIP) ותצורה כפולה-supply תצורה, אבל העקרונות להסתגל לכל חבילה.

מעגל שמטי וחיבורים

חיבור לקלט הלא-מעצור (עמ 3 על חבילות דגימה דו-לשוניות רבות) למקור האותות (ההתעת התפוקה) (עמ' 2) ישירות לפלט (עמ' 6) לא מרכיבים אחרים חיוניים לרווח האחדות המוחזקת DC.עבור תצורה של הפיכה בלתי מוגבלת (Ficoping) ל-Cycupled) באופן ישיר, כי ניתן לקחת קופה אחת של קוגניציה (Fontttive) בתוך סדרה עם ה-i) מול ה-i-i-CDC (הכוח) ומתנגדת) באופן ישיר בין ה-CDC (Ficial) ל-Cyper) ל-Cycretto-Fretto-Fine) כדי למנוע את ה-Fretto-Fretto-Fine) ל-Fretto-Fine) כדי למנוע את ה-Fine) באופן ישיר ל-Fine) על מנת למנוע את ה-Fine) באופן ישיר ל-Fine (Fine) כדי למנוע את ה-Fine) על מנת למנוע את ה-i-to-to-i-i-i-to-to-to-to-to-

כוח אספקה

להציב קיבול קרמיקה 0.1 מ כל סיכה אספקה לקרקע, קרוב ל- OPD ככל האפשר מבחינה גופנית. השתמש במגרשים גדולים נוספים (10-100 מיקרוF) על הלוח כדי לייצב את המעקות של החשמל. Omitting decoupling לעתים קרובות מוביל לתפוקה גבוהה של קרמיקה, במיוחד עם phos במהירות גבוהה. aקרקע על לוח מודפס (B) ולהפחית את הפחתת כמות הקיבולת גבוהה יותר על פני השטח של כל אחד של ה-C.

Handling Input and Output Coupling (AC vs DC)

(ב) אותות התמקדו סביב 0 V (אספקת מיכל), הפיכה ישירה עובד היטב.עבור ניתוח חד פעמי, הטייתה של 0 הרץ לא הרץ עד חצי מתח האספקה באמצעות מתפצל התנגדות, ו- AC-couple את האות.A.A.F1 הפיכה הפיכה מתאימה ל- 02F) אם השלב הבא לא יכול לסבול את זה.

ארכיון תגיות: PCB Layout Tips

שמור על קישור משוב PCB ( ⁇ כדי למנוע קלט) קצר ככל האפשר כדי למזער קיבולת מעיים נודדים (הפצה של חוטים ארוכים על קלט, כפי שהם יכולים לפעול כמו אנטנה עבור רעש. השתמש כבלים מוגנים עבור מקורות ריכוז גבוה.על PCB, למנוע את הקלט המכוון על גבי קווי חשמל מתקדמים יותר, ולמקם את capaciaciling decoupling ליד המכשיר.

בדיקות ואימות

לאחר ההרכבה, לאמת את הביצועים של עוקב עם כמה מדידות בסיסיות.גנרטור פונקציה, אוקטילוסקופ, ורבמטר דיגיטלי הם מספיק עבור בדיקות ראשוניות.בדיקה מבטיחה כי המעגל פוגש רוחב פס, התחלה, דרישות עיוות.אפיון מתקדם יותר עשוי להשתמש מנתח רשת עבור שלב ולהשיג שטוחות, או מנתח ספקטרום למדידות רעש.

מבחן פונקציונלי

החל אות קלט סינוסי של amplitude ידוע (למשל, 1 Vpp, 1 kHz) והתבונן בפלט על oscilloscope.הפלט צריך להיות overlay באופן מושלם את הקלט כאשר שני הערוצים מוצגים. Measure the DC off את הפלט עם אות קלט (inputed) זה צריך להיות בתוך הקלט של mps מוגדר מראש אם זה היה כבוי כי הוא חסר לחץ הנוכחי, או לא יהיה חסר את זה.

סיקור: Measuring Out Impedance and Bandwidth

(ב) להעריך את הפלט, ליישם התנגדות עומס (למשל, 100 ⁇ ) ולקבוע את הירידה של המתח מאין עומס לתנאים טעון.הפלט:0ZirFLT:1outcioFLT:2= ⁇ V / IFLT:4FLT:4FLT:5 זה צריך להיות נמוך מאוד, בדרך כלל פחות בדיקה רוחבית של רוחב ג', אבל זה יכול להיות גבוה יותר מאשר ניטור CV.

בעיות נפוצות

אם הפלט oscillates, להוסיף התנגדות קטנה (10-50 ⁇ ) בסדרה עם הפלט לבודד עומסי יבוליביים.אם הפלט נשטב באופן בלתי צפוי, ודא כי הקלט אינו עולה על שולי של שלב ה-FDamp: גם שגיאות חד-פעמיות גדולות עם מקורות רזולוציה גבוהה, לבדוק בעיות נתיב מוטות נוכחיות להוסיף נוגדן של רזולוציה נמוכה יותר של אספקת רזולוציה נמוכה.

שיקולים מתקדמים

בעוד שעוקבי המתח הבסיסיים הם פשוטים, ביצועים בעולם האמיתי יכולים להיות מוגבלים על ידי שגיאות DC, רעש והתנהגות דינמי.הבנת גורמים אלה מאפשר למעצב לחדד את החיץ עבור יישומים תובעניים כגון רכישת נתונים ברזולוציה גבוהה או כלי מכשור נמוך-לא-רעש.במקרים רבים, מעקב המתח הוא השלב הראשון בשרשרת אות, כך הביצועים שלו משפיע ישירות על הדיוק הכולל של המערכת.

הורדת וולט והשפעה

(ב) ב-VemveFLT:0) מופיע כשגיאה קטנה של DC בין הקלט והפלט.בהמשך של אחדות, התפוקה שווה VIRFLT:2μinFLT (Vear) יכולה גם לנסח את השגיאה של 10 מעלות צלזיוס) אך גם לגרור את ה- VLT2FLT2 (n-T) ל-T.

ביצועים רעש

(ב) מתח מתמשך מוסיף רעש של תצלום לסימן (הרעש) לרעש של רעש (Rlicker) ורעש רעש רחב (מרכיב פס רחב) עבור אותות קטנים, לבחור דגימה 1/F (p) עם צפיפות גבוהה של 10 nV / ⁇ (למשל, OPA1611, LT1028), את היתרונות של LTF הוא רק לאחר קיבולת נמוכה יותר:

אחריות ועומסים רגישים

מעקב של אחדות-גאין יכול להתבודד כאשר הנהיגה שלב קיבולי ישירות.זה בגלל שעומס 100 הרץ מציג פול בתוך לולאת משוב המפחיתה את שולי השלב.הפתרון הוא לבודד את הכניעה עם סדרה קטנה נגד n-100 ⁇ ) בפלט, או להשתמש בדגימה שצוינה כדי להתמודד עם קפיצות בפנים.

יישומים מעשיים של הולכי הרגל

חסידי וולטאג מופיעים ברחבי אלקטרוניקה אנלוגית, לעתים קרובות מוסתרים בראייה פשוטה.היכולת שלהם לשכפל מתח תוך מתן זרם על הביקוש גורם להם בלוק בניין מבולגן אוניברסלי.הם משמשים כמעט בכל שרשרת אות הדורשת כונן נמוך-אימפריאל מבלי לשנות את אות amplitude.ממכשירים רפואיים לאוטומציה תעשייתית, המעקב של המתח מספק ממשק פשוט, אמין בין חיישנים לעיבוד אלקטרוניקה.

חיישנים

חיישנים כגון thermocouples, מד מתח, וחיישנים גז מייצרים אותות ברמה נמוכה עם מתיחה קלה עד גבוהה פלטה. a מתח מעקב מונע טעינה של החיישן תוך מתן אות חזק למגבר או ADC בבדיקות pH מ"ר, אשר יש לו חומרת מנעה פנימית של מאות מנגועים, JET-in עוקב אחר יכולת מלוכדת חיונית כדי למנוע גם מעקב אלקטרוכימית של תאים.

אודיו Buffers

בהפצת אודיו מגבר, חסיד מתח מניע עומסים מקבילים מרובים (למשל, כמה מכשירי הקלטה) ממיקרו-מיקרו-מיקרו-פרם יחיד ללא אובדן אות.זה גם מחליף את המפלט הטיפוסי במעגלים נאמנות גבוהה (למשל, המציע עיוותים נמוכים יותר ואפקטים ליניאריים טובים יותר מאשר הדבקה פשוטה של טרנזיר. Unity מגביר כי האותות ללא שינוי בעוד הפלט הנמוך של מוליכים לדלקתיים (D2D) לעתים קרובות מתאים לרקמות גבוהות יותר.

נהגי ADC

ADCs במהירות גבוהה דורש לעתים קרובות מקור להגדרה נמוכה כדי לטעון את ה-Sampling הפנים שלהם במהירות. A מתח ממוקם מיד לפני ה- ADC הזנת מספק כי אימפולס נמוך יכול גם ליישם סינון נגד-aliasing על ידי שילוב רשת אימפולסים קטנה של ה-RC בפלט, רוחב הפס של עוקב חייב להיות מספיק כדי ליישב את ההחלטה של ADC בתוך זמן קצר לאחר מכן, כדי להחליף את הפילטרים של זמן קצר לאחר מכן.

שינוי ושיקום

בעוד המעקב הבסיסי משמר את רמת האות, הוספת מתח ההתייחסות ללחיצת משוב יכול ליצור משמרת רמת דיוק. עבור בידוד גליון גליוני, דגימת מבודדת או מגבר בידוד נפרד נדרש, אבל העיקרון של מתח מעקב אחר המתח של buffering נשאר השלב הראשון כדי להדגים את האות לפני שינוי או המרת מערכות נתונים מרובות ערוצים, מעקב אחר מתח משותף עם מתאם חשמלי משותף, כאשר הוא גם לחץ משותף של חומר ניקוי משותף של חומר ניקוי.

השוואה עם חלופות Buffer topogies

למרות שעקב מתח ה-E-amp הוא תכליתי, דיסקרטי טרנזיסטור buffers מציעים יתרונות במצבים מסוימים.בחירת הטופולוגיה הנכונה דורשת התחשבות במניעה, עיוות, צריכת חשמל, וספירת רכיב. buffer ICs (למשל, BUF634) קיים גם אך לעתים קרובות להשתמש באותה סימולציה העליונה בתוך.ההחלטה בסופו של דבר מתפתלת על הדרישות הספציפיות, כולל מטרות, כולל שטח.

צומת קוטבי Transistor (BJT) Emitter Follower

(ב) , יחיד-BJT פולט מעקב מספק תנופה גבוהה ופלט נמוך ללא רמות אספקת חשמל של דגימה, עם זאת, הוא מוסיף די-סי למתח הבסיסי (כ-0.6-0.7 V), והפלט שלו הוא מוגבל על ידי ה- RLTS ו-Digterine-Fateretance, כאשר הוא יכול להיות יותר נמוך יותר מ-DV.

מקור: JFET Source Follower

חסיד מקור JFET מציג תנופה גבוהה מאוד, לעתים קרובות מעבר 100 יישומים M ⁇ , ורעש נמוך יותר מאשר רבים של דגימת קטור.זה פופולרי בחזית מיקרופון ואלקטרוקרדיגרמה (ECG) מגבר גבוה מאוד, אבל, כמו BJT, מציג את ה- DC מתבטל (מתח חיתוך קוד) ויש לו פלט מתון רק רווח נמוך יותר מאשר 0Fates (אופטי) נמוך יותר מ-D.

מתי לבחור עוקב אחר Op-Amp Voltage

עוקב אחר ה-Ep-amp בולט כאשר דיוק, קלות השימוש, וספירת הרכיב המינימלית הן סדרי עדיפויות. זה מציע רווח של אחדות אמיתית ללא התחלה, דחיית אספקת חשמל מעולה וביצועים עקביים בטמפרטורות.זה הבחירה ברירת המחדל של אותות אנלוגיים בתבניות מודרניות של אספקת תאים, רק מיקרו-בקר חיישנים חד-צדדיים למכשור מעבדה.

מסקנות ועיסוקים טובים

(הופנה מהדף "החלל" הוא פתרון אלגנטי, בעל ביצועים גבוהים לסימנים רגישים למתחים, היכולת להציג חסימה של חומרת חשמל כמעט בלתי חוקי ופלט בלתי סביר משמר את השלמות האותות על פני מגוון רחב של יישומים: למנוע חסימת עומק של שרשרת הפעלה: 1Fout) של כלי בידוד מתאים עבור מקור, רוחב פס, ואספקה, ולאחר הפריסה זהיר ו decoupouting, מעצבים יכולים להשיג את העיוותים של כוח: