ปัญหาวงจรนี้มีทางออกโดยไม่มี Op-Amp หรือไม่?

9

ฉันกำลังผ่านนิยามของผู้ติดตามแรงดันไฟฟ้าในเว็บไซต์นี้ http://www.learningaboutelectronics.com/Articles/Voltage-follower

และปัญหาพื้นฐานก็ถูกนำเสนอและผู้ติดตามแรงดันไฟฟ้า op-amp เป็นวิธีแก้ปัญหา

สามารถแก้ไขปัญหานี้โดยไม่ใช้ op-amp ได้หรือไม่?

operational-amplifier circuit-analysis voltage-divider

คุณกำลังขอเหตุผลเชิงปฏิบัติหรือไม่ก็อยากรู้อยากเห็น? ฉันค่อนข้างมั่นใจว่า op-amp เป็นวิธีที่ดีที่สุดในการจัดการกับมัน แต่ถ้าแรงดันไม่จำเป็นต้องแม่นยำเกินไปอาจเป็นไปได้ที่จะใช้ทรานซิสเตอร์สองสามตัว

— mkeith

8

สำหรับภาระคงที่ที่ทราบกันดีอยู่แล้วมันจะถูกแก้ไขเพียงเล็กน้อยเพื่อให้สามารถรับภาระในการคำนวณตัวหาร คุณใช้ระบบผลป้อนกลับ (op-amp หรืออื่น ๆ ) สำหรับการโหลดที่ไม่รู้จักหรือตัวแปร

— Chris Stratton

3

คำถามจริงที่นี่คืออะไร ไม่ใช่ทุกคนที่จะคลิกลิงก์เพื่อคิดออก

— Sean87

4

ใช่มากกว่าหรือน้อยกว่า ตรงกันข้ามกับภาพวาดซึ่งแสดงให้เห็นถึงความต้านทานโหลดคงที่ สำหรับการโหลดคงที่ที่ปรากฎคุณสามารถสร้างตัวต้านทานสูงสุด 100 โอห์ม (พร้อมพิกัดกำลังไฟที่เหมาะสม!) และปล่อยให้จุดสำหรับตัวต้านทานล่างที่ว่างอยู่ แต่โหลดจริงจำนวนมากแตกต่างกันไปในการใช้งาน

— Chris Stratton

5

ใช่. ขึ้นอยู่กับเป้าหมายที่เกิดขึ้นจริงและสิ่งที่มีอยู่วงจรนี้อาจถูกแทนที่ด้วยหลายสิ่ง ตัวอย่างเช่นคุณสามารถแทนที่ op-amp ด้วยตัวปรับแรงดันไฟฟ้า 5V ในทางเทคนิคแล้วนั่นไม่ใช่ op-amp

— mkeith

8

โอ้ geez ฉันเห็นโซลูชัน diode / BJT และโซลูชัน MOSFET

ไม่มีใครทำวิธีแก้ปัญหา BJT อย่างชัดเจนเท่านั้น

ดังนั้นฉันก็อาจเพิ่มเหล่านั้นด้วยตอนนี้:

แผนผัง

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

ที่นี่ฉันเริ่มต้นด้วยผู้ติดตาม PNP และเรียงซ้อนกับผู้ติดตาม NPN (ทางซ้าย) หรือเรียงผู้ติดตาม NPN โดยผู้ติดตาม PNP (ทางขวา) ไม่ว่าจะด้วยวิธีใดถ้าคุณตั้งค่าสิ่งต่างๆ $R_1\approx R_2$ จากนั้นกระแสสะสมจะคล้ายกันและ $V_{BE}$ ค่าจึงคล้ายกัน (สามารถปรับได้อย่างง่ายดายแน่นอนเพื่อปรับแต่งมันได้ดีขึ้น)

มันเป็นวิธีที่ถูกต้องในการยกเลิก $V_{BE}$ สาขา และจะทำงานของ opamp ของคุณโดยไม่ใช้ opamp (ซึ่งจะดีกว่าที่จะใช้เพราะ opamp จะมีความต้านทานอินพุต gigaohms และความต้านทานแอ็คทีฟอินพุตและเอาต์พุตที่เอาต์พุต)

ใส่ตัวต้านทานตัวต้านทานที่อินพุตถ้าคุณต้องการ

แนวคิดนี้พลาดไปได้อย่างไร? ฉันไม่รู้

— Jonk
แหล่งที่มา

ดังนั้น R2 จะเป็นโหลด 100Ohm ซึ่งจะจับคู่กับ 100ohm ที่ R1 และทางแยกตัวต้านทาน 10k สองตัวจะเข้าในอินพุตหรือไม่

— soundslikefiziks

@soundslikefiziks อาจเป็นไปได้ว่า

R_{2}

$R_2$ เป็นภาระจริงฉันคิด หากคุณใส่อะไรคู่ขนานไปด้วย

R_{2}

$R_2$ ดังนั้นนักสะสมในปัจจุบัน

Q_{2}

$Q_2$ จะสูงขึ้นมาก ไม่ว่าจะทำอะไร

R_{1} \approx R_{2}

$R_1\approx R_2$ . จะมีประมาณ

60 mV

$60\:\text{mV}$ ความแตกต่างที่เกิดจากความแตกต่าง 10 เท่าในตัวสะสมกระแสไฟฟ้า ดังนั้นความสำคัญทั้งหมดนี้ขึ้นอยู่กับว่าคุณต้องการจับคู่เอาต์พุตกับอินพุตมากแค่ไหน คุณมีรูปที่ต้องการหรือไม่? ฉันคิดว่าคุณกำลังสำรวจวิธีการอยู่ ฉันเข้าใจผิดหรือเปล่า?

— jonk

2

@soundslikefiziks "ผู้ติดตาม PNP + NPN เรียงซ้อนหรือไม่" ฉันไม่รู้ว่ามันมีชื่อไหม อืม .... นี่หมายความว่าแม้ผ่านวิศวกรหลายพันคนได้ค้นพบค้นพบใหม่และเรียนรู้เกี่ยวกับวงจรนี้มานานหลายสิบปีแล้ว ... ที่ไม่มีใครตั้งชื่อมัน ??? อ่าาาาา !! ฉันอ้างว่าถูกเหยียบย่ำมาก แต่ยังไม่มีชื่อทอพอโลยีจากวงจรและต่อจากนี้ไปชื่อนี้และเรียกมันว่า "JK-Follower" วงจร !! ;) ชื่ออาจมีอายุยืนยาวและเจริญรุ่งเรือง

— jonk

3

@soundslikefiziks ดีใจที่ได้ยิน ตอนนี้เพียงแค่ส่งสิ่งนี้ต่อให้กับผู้เขียนตำราเรียน! เราสามารถเพิ่ม JK-Follower ไปยังแท่นดาร์ลิงตันและ Sziklai

— jonk

1

@SpehroPefhany หากฉันจริงจังน้อยฉันอาจ เขายอดเยี่ยมมากในอดีตและฉันจะไม่คิดถึงการเขียนสองครั้ง (เขาอาจจะยังคงยุ่งอย่างน่ากลัว) แต่ในขณะที่ฉันแน่ใจว่าคุณรู้ฉันกำลังล้อเล่น ฉันอาจเห็นแนวคิดนี้เป็นครั้งแรกในรอบปี 1990 เนื่องจาก AofE รุ่นที่ 2 หน่วยความจำไม่ดีทำให้ฉันไม่มั่นใจ ฉันดูทั้งฉบับที่ 2 และ 3 เมื่อคืนพบวงจร แต่ไม่พบชื่อ บางทีฉันควรเขียนเพื่อดูว่าเขารู้ที่เขาได้ยินครั้งแรกหรือไม่

— jonk

10

นี่คือความแตกต่างเล็กน้อยในคำตอบของโทนี่ ถ้าคุณชอบมันโปรดโหวตคำตอบของเขาด้วย

ในวงจรของเขา D1 โดยทั่วไปจะยกเลิกแรงดันไฟฟ้า Vbe ที่ลดลงของ Q1

ในวงจรนี้ M1 ควรจะยกเลิก Vgs (th) ของ M2 แนวคิดก็คือการใช้ MOS เราจะโหลดตัวแบ่งน้อยลง อย่างไรก็ตามหาก Vgs (th) ของ M1 และ M2 ไม่ตรงกันอย่างใกล้ชิดวงจรของ Tony อาจให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่า

แผนผัง

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

— mkeith
แหล่งที่มา

8

แผนผัง

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
แหล่งที่มา

ทำไมเราต้องการไดโอดที่นี่ มีวัตถุประสงค์อื่นอีกหรือไม่นอกเหนือจากการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยผ่าน R3

— soundslikefiziks

2

โซลูชันอื่นที่ไม่ได้ใช้ Op Amp คือ LDO

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

2

ไดโอดและผู้ติดตามอีซีแอลเสริมวิธีการชดเชยที่สร้างขึ้นเมื่อบัฟเฟอร์อัตราส่วน R บางส่วน

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

6

ปัญหาของคำตอบ BJT เหล่านี้ส่วนใหญ่คืออิมพีแดนซ์อินพุตต่ำ นั่นหมายความว่าสิ่งที่คุณป้อนด้วยจะต้องมีความต้านทานต่ำ นอกจากนี้กระแสไดรฟ์ถูกกำหนดโดย pull-ups และ Hfe ดังนั้นคุณจึงมีข้อ จำกัด มากเกี่ยวกับปริมาณของโหลด

ผู้ติดตามแรงดันไฟฟ้ามีข้อกำหนดห้าข้อ

แรงดันไฟฟ้าขาออกจะต้องเป็นไปตามแรงดันไฟฟ้าขาเข้า
อิมพีแดนซ์อินพุตควรสูง
ความต้านทานเอาต์พุตควรต่ำ
ผลลัพธ์ควรเป็นแบบผลัก
เอาท์พุทควรจะสามารถขับรถเข้าใกล้ทางรถไฟทั้งสองทาง

วงจรด้านล่างเป็นตัวติดตามแรงดันแบบพุช - พูลที่มีความต้านทานอินพุตสูงกว่ามาก

การค้นหา MOSFET ที่จับคู่คู่ / คู่ด้วย Vgs และ Rds_on ต่ำเป็นสิ่งสำคัญ

แผนผัง

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

ฉันจะไม่แนะนำอันนี้สำหรับการติดตามสัญญาณความถี่สูง

แน่นอนตามเวลาที่คุณเพิ่มสิ่งที่คุณใช้วิธีการอสังหาริมทรัพย์และค่าใช้จ่ายมากกว่าวงจร Op-Amp ง่ายๆ

— Trevor_G
แหล่งที่มา

-2

ตัวต้านทาน 10K สองตัวนั้นสามารถแทนที่ด้วย 5V Zener สองตัว มันจะไม่ดีเท่าการใช้ op-amp แม้ว่า ขึ้นอยู่กับความเสถียรของ 5V สำหรับโหลดที่ต้องใช้ สิ่งนี้มีศักยภาพที่จะสิ้นเปลืองพลังงานอย่างมากโดยเฉพาะถ้าแหล่ง 10V สูง

สำหรับเรื่องนั้นตัวต้านทานสูงสุด 10K สามารถถูกแทนที่ด้วย 5V Zener และอันล่างซ้ายเปิด

หากต้องการตัวแบ่งแรงดันทานความต้านทานตัวต้านทาน 10K สามารถแทนที่ด้วย 10 โอห์มหรือน้อยกว่า ใช้ 1 ohm เช่น สิ้นเปลืองมาก

— Dreamcatcher
แหล่งที่มา

Downvoting โดยไม่มีความคิดเห็น? พูดขึ้นมา?

— dreamcatcher

2

คำตอบของคุณรวบรวมวิถีชีวิตที่ "สิ้นเปลือง" ไม่มีใครในใจที่มีสติของพวกเขาจะนำพวกเขาไปใช้จริง คำตอบของคุณแทบจะไม่เป็นไรสำหรับการจำลองสถานการณ์ นี่ไม่ใช่คำตอบที่ถูกต้องที่จะใช้ในชีวิตจริง

— Harry Svensson

1

ไดรฟ์ 5V Zener สองตัวในซีรีส์อาจหมายถึงแอมป์ถ้า Vz รวมทั้งหมด> Vcc .... = กำลังไฟฟ้าสูญเสียและควันที่สูญเสียไป 2x10 โอห์มนั้นไม่ค่อยดีเท่าไหร่ ข้อเสนอแนะ MIddle สามารถผ่านได้แม้ว่าการโหลดจะสอดคล้องกัน

— Trevor_G