sciencetalk

Een opamp heeft een hoge ingangsimpedantie (stroomorde nA) en een hoge uitgangsimpedantie. Kan ik daaruit stellen dat een spanningsvolger gebruikt wordt als extra stroombron? Ik mis de diepgang in de materie waarom men een spanningsvolger ook een buffer noemt omwille van isolerende eigenschappen? Kan iemand me op weg helpen? Isoleren waartegen?

Waarschijnlijk een typfout, maar het is natuurlijk een lage uitgangsimpedantie.

Waarom men het een buffer noemt?

Stel je een schakeling voor met een spanningsbron, gevolgd door een weerstand (interne weerstand van de bron, bijvoorbeeld 50 ohm).

Stel dat je deze schakeling belast met een weerstand van 50 ohm, wat is dan de spanning over deze belasting?

En stel dan dat je nu 100 Ohm als belasting neemt. Wat zie je dan in verband met de spanning over de belasting?

En als je tussen de interne weerstand en de belasting een buffer plaatst? Wat heeft dit als gevolg voor de spanning over de belasting bij variërende weerstand?

bij 50 ohm = Uz = Ui/2

bij 100 ohm is Uz = 2Ui/3

geeft dus logischerwijze een sterke schommeling afhankelijk van de belasting, wat eigenlijk niet aan te raden is als spanningsbron. Doordat de interne weerstand van een spanningsbron heel laag is , kun je hem verwaarlozen in berekeningen.

Het zal de bedoeling zijn van een buffer om ondersteunend te werken en dus schommelingen op te vangen. Dus de spanning blijft dezelfde bij varierende weerstand. Maar dan moet de stroom schommelen, toch?

En, klopt het dat die stroom aan de uitgang van een spanningsvolger geleverd wordt door de voedingsspaninng van dat element?

Dus 'isoleert' hij de spanning van een voorgaande schakeling (versterker) tov de uiteindelijke belasting? Is dat het wezenlijke nut van een spanningsvolger? Zodat veranderingen geen effect hebben op het voorafgaande deel van de schakeling.

En hoe zit dat dan in de praktijk? Zit er een tolerantie op de spanningswaarden van een buffer?

De stroom wordt inderdaad geleverd door de voeding van de opamp.

Er staat vaak een stroombeveiliging op, zodanig dat de output stroom niet groter wordt dan pakweg 25mA (bv 741 IC)

Een spanningsvolger kan dus gebruikt worden om een spanningsbron idealer te maken.

Het wordt in die zin ook gebruikt om verschillende secties van een schakeling apart te kunnen ontwerpen, om daarna bijvoorbeeld achtereen in serie te plaatsen. Als er na elke sectie een buffer geplaatst is, dan belasten de verschillende secties elkaar niet. Als de secties elkaar wel zouden belasten, dan moet er in de ontwerpfase rekening gehouden mee worden, want het is in dat geval van belang of de ingangsimpedantie van de tweede sectie nu 50 of 100Ohm is, aangezien dit de werking van de eerste sectie beïnvloedt.

Dus het veel eenvoudiger om een schakeling te ontwerpen als je er buffers tussenplaatst (je kan alle secties afzonderlijk ontwerpen)

Wat bedoel je precies met de 'tollerantie op de spanningswaarden van een buffer'?

De nauwkeurigheid, of welke spanningen hij kan leveren?

De nauwkeurigheid hangt af van hoe groot de ingangsimpedantie is, hoe klein de uitgangsimpedantie, hoe groot de versterkingsfactor (deze hangt onder meer al af van de frequentie van het signaal),...

De spanningen die hij kan leveren liggen tussen de negatieve voedingsspanning en de positieve voedingsspanning.

Er is bij gewone opamps nog een beperking aan de ingang. Stel je legt 500V aan de min-klem en 500V aan de plus-klem. Een opamp neemt het verschil van de spanningen en zou dus niets moeten geven aan de uitgang.

Echter standaard opamps zijn niet ontworpen voor gebruik bij grote common-mode spanningen, en zouden stuk kunnen gaan. In dit geval zijn er isolatie-versterkers nodig.

Wel, ik vroeg me af of er toleranties zijn bij opamps die ,sowieso merkbaar bij spanningsvolgers, de ingang onjuist overbrengen op de uitgang. Al is het maar miniem. Tja normaal gezien is geen enkel elektronische component ideaal.

En zoals ik daarnet las bij de uitleg over de isolatieversterker (want ik had van dat ding nog nooit gehoord) DAQP-HV van Dewetron dat er inderdaad sprake is van een tollerantie van 0,05 %.

En als ik het goed voor heb zijn common mode-spanningen de dragers waarop signalen gesuperponeerd worden?

Er zijn vele niet idealiteiten aan een opamp:Limitations_of_real_op-amps