Srovės buferinio stiprintuvo grandinė transformuoja elektrinę varžą prieš perduodama ją į šią Dabartinė grandinę. Taip užtikrinama, kad sekanti grandinė neapkrautų ankstesnės grandinės.
Ji yra dviejų klasifikacijų: srovės buferis ir idealios įtampos buferis. Srovės buferiai su B=1 vieneto stiprinimo koeficientu tampa srovės sekėjais. Tačiau šiandienos pranešime daugiausia dėmesio skirsime esamiesiems valdikliams. Be to, paliesime srovės stiprintuvus ir srovės pasekėjus.
(srovės ir įtampos buferiai)
Šaltinis: https://en.wikipedia.org/wiki/File:Ideal_Buffers.svg
Kas yra srovės sekiklis?
Paprastai tariant, srovės sekiklis yra įtampos sekiklio priešingybė, jame naudojami du šiuolaikiniai veidrodžiai ir įprastas operacinis stiprintuvas.
Srovės buferį su vienetiniu stiprinimu (B = 1) vadiname naujausiu sekėju arba vieningo stiprinimo srovės buferiu. Kitaip tariant, išėjimo srovė seka arba seka įėjimo srovę taip, kad nėra įėjimo signalų stiprinimo. Vadinasi, išėjimo srovė taip pat nedidėja.
Jie taip pat yra izoliacijos buferiai, nes izoliuoja išėjimo ir įėjimo gnybtus, išlaikydami pastovią įėjimo ir išėjimo srovės tėkmę.
Įvadas į srovės stiprintuvą
Srovės stiprintuvo grandinė naudoja fiksuotą koeficientą įėjimo srovės signalui padidinti prieš perduodant jį į tolesnę elektros grandinę. Paprastai šį procesą vadiname įėjimo signalo srovės stiprinimu.
Įtampos buferiai ir srovės stiprintuvai dažnai turi tam tikrų panašumų, tačiau skiriasi nežymiu aspektu dėl srovės apkrovų. Taigi, pastebėsite, kad įtampos buferis išlaiko tą pačią išėjimo ir įėjimo įtampą, tuo pat metu suteikdamas bet kokią reikiamą apkrovos srovę.
Ir atvirkščiai, srovės stiprintuvas į sekančią pakopą praleidžia tik fiksuoto įėjimo srovės kartotinio dydžio srovę. Jis taip pat užtikrina, kad įėjimo signalo maitinimo įtampos komponentė išliktų nepakitusi.
Tuomet srovės stiprintuvą galima realizuoti naudojant tranzistorius. Be to, įvesties signalą galite turėti kaip laike kintančią bangos formą arba kaip pastovų signalą.
Srovės stiprintuvo stiprinimas
Stiprinimas bet kurioje elektronikoje reiškia stiprintuvo stiprinimo gebos įvertinimą. Srovės stiprintuvo atveju stiprinimas priklauso nuo išėjimo signalo srovės didėjimo greičio, atsižvelgiant į įėjimo signalą. Taip yra dėl to, kad srovės stiprintuvas keičia tik įėjimo signalą.
Skaičiuojant;
stiprinimas = srovės, tekančios per išėjimo gnybtus, dydis santykyje su įėjimo signalų srovės dydžiu.
Todėl;
stiprinimas gali būti neigiamas arba teigiamas. Neigiama reikšmė reiškia, kad išėjimo signalas yra atvirkštinės įėjimo signalo būsenos. Be to, tai gali būti įėjimo signalo kopija.
Idealaus srovės stiprintuvo charakteristikos
Idealus srovės stiprintuvas turėtų pasižymėti toliau nurodytomis charakteristikomis, kurios padėtų jį projektuoti. Jos yra šios;
Pirma, stiprintuvo įėjimo varža = 0.
Tada išėjimo varža = begalinė.
Be to, srovės stiprintuvų stiprinimas neturėtų priklausyti nuo aplinkos sąlygų, tokių kaip drėgmė ir temperatūra.
Galiausiai, srovės stiprintuvų stiprinimas = pastovus visame įvesties signalo diapazone.
Nors praktiškai neįmanoma pasiekti rekomenduojamos varžos, vis tiek galite naudotis šiomis vertėmis kaip orientaciniu vadovu.
Grandinės schema
Srovės stiprintuvo grandinės schema
Iš pirmiau pateiktos schemos galime suvokti grandinės elementus su toliau nurodytais taškais;
- Pirmiausia fotodiodas sugeria šviesos energiją, o vėliau išskiria elektronus. Elektronai yra įėjimo srovės šaltinis.
- Toliau tranzistorius Q1 atlieka pirmąjį srovės stiprinimą, o Q2 toliau ją stiprina.
- Tada abiejų tranzistorių bazėse esantys rezistoriai tiksliai sureguliuoja srovės stiprinimą. Signalo stiprinimo kartų skaičius lygus stiprintuvo pakopų skaičiui. Todėl mūsų projektas yra 2 pakopų srovės stiprintuvas, nes atliekame du stiprinimus.
Dabar pagal toliau pateiktą formulę apskaičiuokime išėjimo srovę ir galutinį srovės stiprinimą.
Programos
Srovės stiprintuvai taikomi įvairiose srityse, pvz;
- pramoninės gamybos sistemose, pavyzdžiui, vandens srovės pjovimo mašinose ir lazeriuose,
- jutiklių sistemose ir
- garso stiprintuvų sistemose.
(garso stiprintuvai)
Įvadas į srovės buferį
Srovės buferio grandinė perduoda elektros srovę iš kurso su maža įėjimo varža į grandinę su didele įėjimo varža. Dažnai srovės buferis yra tarpinė grandinė tarp dviejų grandinių, kad būtų išvengta pirmosios grandinės apkrovos. Be to, srovės buferiui realizuoti galima naudoti tranzistorius, tokius kaip MOSFET ir BJT.
(tranzistorius)
Srovės sekimo grandinė - praktinis esamo buferio panaudojimas
Mūsų praktinis pavyzdys yra grandinė, kuri valdo robotą naudodama LDR jutiklį. Roboto varikliai vartoja srovę, kuri nėra pastovi, todėl ji priklauso nuo variklio apkrovos / paviršiaus nelygumų ar nuolydžio.
Taigi, jei varikliams ir temperatūros jutikliams tiesiogiai sujungti naudosite srovės stiprintuvą, variklių pavaros gali imti daugiau srovės. Srovės interesas ne tik trikdo jutiklio tikslumą, bet ir keičia variklių ir roboto greičio kryžminę įtampą.
Srovės buferiai užkerta kelią srovės grįžimui atgal, tiekdami reikiamą srovę varikliams. Be to, jis užtikrina, kad jutiklio tikslumas būtų nepažeistas, ir palaiko pastovią įtampą visuose variklių gnybtuose.
Srovės sekiklis
Kaip jau aptarėme, srovės buferį su vienetiniu stiprinimu (B=1) vadiname paskutiniuoju pasekėju arba vieningo stiprinimo srovės buferiu.
Grandinės schema
Srovės buferio grandinė
Pagal šią grandinės schemą išėjimo gnybtuose leidžiama didelė varža, o įėjimo gnybtuose - maža varža. Taigi ji atitinka srovės buferio požymius.
Srovės sekimo grandinė - programos
Srovės buferius galima naudoti;
didelio tikslumo jutiklių sistemose,
variklių pavarose ir
Skaitmeniniuose loginiuose vartuose.
Srovės sekimo grandinės privalumai
Pirma, ji pasižymi dideliu dažnių juostos pločiu.
Be to, schema yra stabili.
Jos įėjimo varža yra maža arba lygi nuliui, o išėjimo varža / viengubas srovės stiprinimas yra begalinis, todėl idealiai tinka naudoti. Mažą varžą lemia neigiamas grįžtamasis ryšys.
Kaip suprojektuoti srovės sekimo grandinę
Kai jus domina srovės sekiklio grandinės projektavimas, turėtumėte tai turėti omenyje;
1.Pirmiausia apkrovoms įžeminti naudokite operatyvinį stiprintuvą ir PNP tranzistorių. Norėdami geriau suprasti, galite naudoti toliau pateiktą diagramą, o tranzistorius čia yra aktyvus elementas.
Grandinės schema su operatyviniu stiprintuvu ir PNP tranzistoriumi srovės sekikliui
R1 veikia kaip srovės jutiklio rezistorius. Todėl operacinis stiprintuvas veikia, kai jo įėjimas yra prie teigiamos įtampos maitinimo bėgio.
Be to, galite sekti srovę į įtampos keitiklį su valiutos keitiklio įtampa. Tai reiškia, kad dėl tam tikrų apribojimų kiekvienoje vietoje turėsite pasirinkti keitiklio tipą.
Pavyzdžiui, vienpoliškumas, bipoliškumas, minimali srovė, slankiosios srovės ir kt.
Daugumoje suvaržytų sąlygų, kuriose yra vienpolių srovių, galite naudoti veidrodinę srovę. Čia įtampos keitiklio srovė jungia tranzistorių, rezistorių ir diodą, o papildomi tranzistoriai taip pat gali sukurti geresnes išėjimo varžas. Priešingai, mažiausiai apribotoms sąlygoms reikės tik diferencinio stiprintuvo ir jutimo rezistoriaus su Howland srovės šaltiniu.
Apibendrinimas
Apibendrinant galima teigti, kad srovės stiprintuvų grandinės perduoda didžiausią galimą srovę iš signalo šaltinio į apkrovą su ne/nuline varža. Dėl šios priežasties daugiau srovės stiprintuvo grandinių rasite taikymuose, kuriuose reikia nulinės įėjimo varžos, begalinės išėjimo varžos ir pastovaus stiprinimo.
Norėtume išgirsti jūsų nuomonę po perskaitymo. Galite susisiekti su mumis, ir mes netrukus jums atsakysime.