電流増幅バッファ回路は、電気を次の電流回路に送る前にインピーダンスを変換します。 これにより、次の回路によって前の関数に負荷がかからなくなります。
ただし、この回路には 2 つのタイプがあります。 電圧バッファと電流バッファ。 現在のバッファの単位ゲインが B=1 の場合、バッファは電流フォロアに変換されます。 この記事では、電流フォロワーと電流アンプについて詳しく説明します。
現在のフォロワーとは何ですか?
電流アンプまたはフォロワは、電圧アンプまたはフォロワの逆を指します。 2 つのミラーを備えた従来のオペアンプが含まれています。 B=1 の単位ゲインを持つ電流バッファは、電流フォロワ、電流バッファ ユニティ ゲインを指します。
単純に、入力信号が増幅されないように、出力電流の値は入力電流の値を追跡または追従します。 結局、電流出力の値も増幅されなくなります。
これらのアンプは、出力および入力電流の流れを一定に維持する際に入力端子と出力端子の両方を絶縁するため、絶縁バッファとも呼ばれます。
カレントフォロワまたは増幅回路は、入力電流の信号を後続の回路に送信する前に増加させるための固定された方法を利用します。 一般に、電流の入力信号の増幅処理を指します。 電流アンプと電圧バッファはどちらも同様の品質を共有していますが、電流負荷の面で異なります。
負荷電流の供給中の電圧バッファは、入力電圧と出力電圧の値を同じに保ちます。 ただし、電流アンプは入力電流を一定量まで増幅して次段に送るだけです。 さらに、入力電源電圧の成分には影響を与えません。 電流アンプにもトランジスタが使われています。 さらに、一定の信号または変化する波形の形式で入力を与えます。
電流アンプのゲイン
エレクトロニクスでは、ゲインはアンプの適性を増幅する速度を指します。 電流アンプはゲインを使用して、入力信号を抑制しながら電流信号出力のレートを高めます。 これは、電流アンプが電流入力信号のみを増幅するために発生します。
理想的な電流アンプの特性
理想的なまたは標準的な電流アンプには、次の機能と特性が含まれています。 アンプの入力インピーダンスはゼロに等しくなります。 out のインピーダンスは無限大に等しくなければなりません。 同時に、ゲインは温度や湿度などの周囲の環境条件に依存してはなりません。 さらに、入力信号の範囲全体にわたって、ゲインは一定に保たれなければなりません。 ただし、同じインピーダンス値を取得するのは難しい場合がありますが、基準値として機能します。
ボルテージフォロアを使用する理由
ボルテージフォロワ回路は、入力信号の値を意図的に増強または低減したり、高周波ノイズを除去したりするものではありません。 ただし、人気を博すいくつかの機能がある可能性があります。 ボルテージフォロワ回路が入力信号や周波数の値を増幅したり変更したりしないことは技術的には真実ですが、それでもインピーダンス接続の改善には役立ちます。 電圧入力信号を次の回路に送信するときは、次の回路のソース出力インピーダンスと回路負荷入力インピーダンスを適切にチェックし続ける必要があります。
この後続の回路の負荷の入力インピーダンスと回路の電源出力インピーダンスにより、分圧器が形成されます。 したがって、電圧の伝達は、インピーダンスの入力値と出力値の比に依存します。 電圧を効果的に転送するには、出力インピーダンスが低く、負荷入力インピーダンスが高い電源が必要です。
ボルテージフォロワには、非常に高い値の入力インピーダンスと低い値の出力インピーダンスが含まれています。 したがって、インピーダンス関係の問題に対する最良かつ最も簡単な解決策となります。 回路が高いサブ回路出力インピーダンスから低い値の入力インピーダンスを持つサブ回路に信号を転送する必要がある場合は、両方の回路の間にボルテージフォロワを配置します。 これにより、負荷への電圧の完全な供給が保証されます。
ボルテージフォロワの安定性
名前が示すように、ボルテージフォロアもまったく同じことを行います。 入力信号を流す出力信号を作成します。 ただし、正しく確認しないと、重大な回路障害につながる可能性があります。 問題は安定性に関するものです。 他のオペアンプと同様に、ボルテージフォロアも発振の影響を受けます。
負帰還を備えたアンプでは、発振とは位相シフトを指します。 ネガティブなフィードバックをポジティブなフィードバックに変えます。 回路全体が増幅されないため、安定性の問題は発生しないのではないかと考える人もいるかもしれません。 ただし、ボルテージフォロワは他の高ゲイン回路と比較して発振の影響を受けやすいため、安定性の問題がさらに多くなります。
したがって、オペアンプが前段に配置され、ボルテージフォロワの発振を助け、安定したユニティゲインを与えます。 これらのオペアンプは周波数応答を生成し、構成フェーズ電圧フォロワ中であっても機能を安定させます。
大電流ボルテージフォロワ
電圧フォロア出力インピーダンスの値が低いため、理想的な回路になります。 これは、低負荷インピーダンスでも電流を駆動するのに役立ちます。 ただし、大部分のオペアンプは高電流出力を供給できないことに注意してください。
フォロワ回路の電流アンプにはさまざまな利点があります。 これには、安定した回路、低入力インピーダンス、出力インピーダンスの無限値、または電流ユニティゲインが含まれます。 したがって、さまざまなデバイスやアプリケーションに最適です。 ただし、負帰還がかかっているため、入力インピーダンスが低くなります。
電流フォロワ回路を設計するにはどうすればよいですか?
現在のフォロワーの設計プロセスでは、いくつかの要素に留意する必要があります。 理想的な電流アンプまたはフォロワ回路を作成するには、次の手順に従います。 まず、PNP トランジスタとオペアンプを使用して負荷の値を接地します。 ここではトランジスタが能動部品として機能します。 また、電流を感知する一種の抵抗器も指します。 したがって、オペアンプは電源レールの正の値の電圧の入力で動作します。
通貨コンバーターの電圧を利用して、電流を電圧コンバーターに追跡します。 これは、いくつかの制限があるため、場所ごとに異なるタイプのコンバーターが必要であることを意味します。 たとえば、フローティング電流、最小電流、バイポーラリティ、ユニポーラリティなどです。
ただし、ユニポーラ電流などのほとんどの限られた状況では、ミラー電流を利用する方が適切です。 電圧コンバータの電流は、抵抗、ダイオード、トランジスタなどのトランジスタを接続し、より良い出力インピーダンス値を生成するのに役立ちます。 一方、それほど制限のない状況では、ハウランドの電流源とともにセンス抵抗と差動アンプを使用します。
結論
ボルテージフォロワ回路とは、デカップリングコンデンサまたはアンプのみを必要とする非反転ユニティゲインバッファを指します。 入力インピーダンスは高く、出力インピーダンスは低いです。 これはバッファリング操作が原因で発生します。 これにより信号が強化され、高インピーダンスのソースが低インピーダンスの負荷を駆動できるようになります。 一方、ボルテージフォロアも安定したユニティゲインを得るために設定にオペアンプを使用します。 さらに、外部トランジスタをボルテージフォロワの設定に入れることにより、大電流でユニティゲインが得られます。
