Elektronik Komponenten: Verwendung eines Operationsverstärkers als Einheitsverstärkungsverstärker - Dummies

Ein Einheitsverstärkungsverstärker ist eine elektronische Verstärkerschaltung, die nicht verstärkt wird. Mit anderen Worten hat es eine Verstärkung von 1. Die Ausgangsspannung in einem Verstärker mit Einheitsverstärkung ist die gleiche wie die Eingangsspannung.

Sie denken vielleicht, dass eine solche Schaltung wertlos wäre. Ist schließlich kein einfaches Stück Draht eine Einheitsverstärkungsschaltung? Klar, aber ein Unity-Gain-Verstärker bietet einen wichtigen Vorteil: Er nimmt keinen Strom von der Eingangsquelle auf. (Denken Sie daran, das ist eine der goldenen Regeln des idealen Operationsverstärkers.)

Daher isoliert es vollständig die Eingangsseite der Schaltung von der Ausgangsseite der Schaltung. Op-Verstärker werden oft als Verstärker mit Verstärkungsfaktor Eins verwendet, um Stufen einer Schaltung voneinander zu isolieren.

Es gibt zwei Arten von Unity-Gain-Verstärkern: Spannungsfolger und Spannungswandler. Ein Follower ist eine Schaltung, in der der Ausgang exakt die gleiche Spannung wie der Eingang hat. Ein -Inverter ist eine Schaltung, bei der der Ausgang derselbe Spannungspegel wie der Eingang ist, jedoch mit der entgegengesetzten Polarität.

Wenn Sie einen Moment lang darüber nachdenken, können Sie vielleicht selbst die Schaltung für Follower und Inverter für die Einheitsverstärkung erstellen. Die Formel für die Berechnung der Verstärkung sowohl eines invertierenden Verstärkers als auch eines nichtinvertierenden Verstärkers erfordert, dass Sie R2 durch R1 dividieren. Sie müssen also nur Widerstandswerte wählen, die zu einer Verstärkung von 1 führen.

Konfigurieren eines elektronischen Einheitsfolgers

Ein Einheitsverstärkungsfolger ist einfach ein nichtinvertierender Verstärker mit einer Verstärkung von 1. Die Formel zum Berechnen des Werts eines nichtinvertierenden Verstärkers ist dies:

Um einen Einheitsverstärkungsfolger zu erzeugen, lassen Sie einfach R2 weg und verbinden den Ausgang direkt mit dem invertierenden Eingang. Da R2 Null ist, spielt der Wert von R1 keine Rolle, da Null dividiert durch alles gleich Null ist. Daher wird auch R1 normalerweise weggelassen und der Eingang V _- ist nicht mit Masse verbunden.

Konfigurieren eines elektronischen Einheitswechselrichters

Die Formel für die Berechnung der Verstärkung für einen invertierenden Verstärker lautet wie folgt:

In diesem Fall müssen Sie nur die gleichen Werte für R1 und R2 verwenden, um die Verstärkung des Verstärkers gleich zu machen. Hier ist eine Einheitsverstärkungsinverterschaltung, die 1 k Widerstände verwendet.