Napetostni sledilnik je preprosto vezje, v katerem izhod sledi vhodu, kar pomeni, da izhodna napetost ostane enaka vhodni napetosti. Znan je tudi pod imenom Unity gain Opamp Ojačevalnik ali Opamp Buffer. Tu z opampom LM741 zgradimo sledilnik napetosti in vidimo, kako njegov izhod sledi vhodu. O tem smo že razpravljali v vadnici Neinvertirajoči operacijski ojačevalnik, tukaj ga bomo zgradili s pravo strojno opremo in preizkusili.
Potrebne komponente
- Opamp LM741 - 1 št
- Potenciometer - 1 št
- Upor 1k - 1nos
- Vhod 9V DC
- Napajanje Opamp 12V DC
- Multimeter - 2 št
- Priključne žice
OP-amp IC LM741
Operacijski ojačevalnik LM741 je enosmerni elektronski ojačevalnik z visoko ojačitvijo. To je majhen čip z 8 nožicami. Kot primerjalnik se uporablja operacijski ojačevalnik IC, ki primerja oba signala, invertirni in neinvertirni signal. V op-amp IC 741 je PIN2 invertirni vhodni terminal, PIN3 pa neinvertirni vhodni terminal. Izhodni zatič tega IC je PIN6. Glavna naloga te IC je matematična operacija v različnih vezjih.
Ko je napetost na neinvertirajočem vhodu (+) višja od napetosti na invertirajočem vhodu (-), je izhod primerjalnika visok. In če je napetost invertirajočega vhoda (-) višja od neinvertirajočega konca (+), je izhod NIZKA. V tem brezžičnem stikalnem vezju se LM741 uporablja za oddajanje impulza od nizke do visoke ure na IC 4017, in sicer vsakič, ko nekdo poda roko čez LDR. Več o Op-amp 741 najdete tukaj.
Shema pin LM741
Konfiguracija zatiča LM741
PIN ŠT. |
PIN Opis |
1. |
Odmik ničen |
2. |
Obračanje (-) vhodnega terminala |
3. |
neinvertirajoči (+) vhodni terminal |
4. |
negativna napetost (-VCC) |
5. |
odmik nič |
6. |
Zatič izhodne napetosti |
7. |
pozitivna napetost (+ VCC) |
8. |
brez povezave |
Napetostno vezje in njegovo delovanje
Kot smo že povedali, da gre za ojačevalnik ojačevalnika Unity, je ojačanje ojačevalnika enak 1 in vse, kar se napaja kot vhod, lahko prejme kot izhod. Spodaj je diagram vezja napetostnega vezja:
V zgornjem vezju napetostnega sledilnika je spremenljiv vhod podan na neinvertirajoči terminal opampa, invertirni terminal pa negativne povratne informacije z izhoda. S prilagoditvijo potenciometra na vhodu lahko Vs spreminjamo na različne vrednosti v območju od 0-9Vdc.
Dobiček (Av) = Vout / Vin Torej, 1 = Vout / Vin Vin = Vout.
Lahko rečemo, da izhod sledi velikosti vnosa. Ker v povratnem vezju ni zunanjih komponent in je ojačanje Unity (1), je ta napetostni sledilnik znan tudi kot Unity Gain Buffer.
Vhodna impedanca na op-amp je zelo visoka, ko je napetost Partizan ali enotnosti dobiček se uporabi konfiguracija. Včasih je vhodna impedanca veliko večja od 1 Megohm. Tako lahko zaradi visoke vhodne impedance na vhod uporabljamo šibke signale in noben tok ne bo tekel v vhodnem zatiču od vira signala do ojačevalnika. Po drugi strani pa je izhodna impedanca zelo nizka in bo na izhodu proizvedla enak vhodni signal.
Napetostno sledilno vezje se uporablja za ustvarjanje izolacije med dvema različnima vrstama vezij. Zaradi visoke vhodne impedance je vhodni tok precej nižji od izhodnega, medtem ko izhodna napetost sledi vhodni napetosti. Tako napetostni sledilnik zagotavlja velik dobiček moči na celotnem izhodu. Zaradi tega vedenja se napetostni sledilnik uporablja kot vmesni krog in se lahko uporablja za izolacijo stopenj med gradnjo večstopenjskih filtrov ali kakšnega drugega večstopenjskega vezja.