電圧フォロワは、出力が入力に追従する回路であり、出力電圧が入力電圧と同じままであることを意味します。これは、一般にユニティゲインオペアンプまたはオペアンプバッファとしても知られています。ここでは、オペアンプLM741を使用して電圧フォロワを構築し、その出力が入力にどのように追従するかを確認します。非反転オペアンプのチュートリアルですでに説明しました。ここでは、実際のハードウェアでビルドしてテストします。
必要なコンポーネント
- オペアンプLM741-1個
- ポテンショメータ-1個
- 抵抗器1k-1nos
- 入力9VDC
- オペアンプ電源12VDC
- マルチメータ-2個
- 接続線
オペアンプICLM741
LM741オペアンプ は、DC結合された高利得電子電圧増幅器です。 8ピンの小さなチップです。オペアンプICは、反転信号と非反転信号の2つの信号を比較するコンパレータとして使用されます。 オペアンプ IC741では、PIN2は反転入力端子であり、PIN3は非反転入力端子です。このICの出力ピンはPIN6です。このICの主な機能は、さまざまな回路で数学演算を実行することです。
非反転入力(+)の電圧が反転入力(-)の電圧よりも高い場合、コンパレータの出力はHighになります。また、反転入力の電圧(-)が非反転端(+)よりも高い場合、出力はLOWになります。このワイヤレススイッチ回路では、LM741を使用して、LDRに手を渡すたびに、IC4017に低から高のクロックパルスを供給します。オペアンプ741の詳細については、こちらをご覧ください。
LM741のピン配列
LM741のピン配置
PIN番号 |
PINの説明 |
1 |
オフセットヌル |
2 |
反転(-)入力端子 |
3 |
非反転(+)入力端子 |
4 |
負電圧供給(-VCC) |
5 |
オフセットヌル |
6 |
出力電圧ピン |
7 |
正電圧供給(+ VCC) |
8 |
接続されていません |
ボルテージフォロワ回路とその動作
ユニティゲインアンプであると述べたように、アンプのゲインは1になり、入力として供給されたものはすべて出力として受信できます。以下は、電圧フォロワ回路の回路図です。
上記の電圧フォロワ回路では、可変入力はオペアンプの非反転端子に与えられ、反転端子は出力からの負帰還が与えられます。入力でポテンショメータを調整することにより、Vsを0〜9Vdcの範囲でさまざまな値に変更できます。
ゲイン(Av)= Vout / Vin したがって、1 = Vout / Vin Vin = Voutです。
出力は入力の大きさに従うと言えます。フィードバック回路には外部コンポーネントがなく、ゲインはUnity(1)であるため、この電圧フォロワはUnityゲインバッファとも呼ばれます。
入力インピーダンス の オペアンプは、 ときに非常に高い 電圧フォロワ または ユニティゲインの 設定が使用されています。入力インピーダンスが1メガオームよりはるかに高い場合が あります。したがって、入力インピーダンスが高いため、入力に弱い信号を印加することができ、信号源から増幅器への入力ピンに電流が流れません。一方、出力インピーダンスは非常に低く、出力で同じ信号入力を生成します。
電圧フォロワ回路は、2つの異なる種類の回路間の分離を作成するために使用されます。入力インピーダンスが 高いため、出力電圧が入力電圧に追従している間、入力電流は出力電流よりもはるかに低くなります。したがって、ボルテージフォロワは出力全体に大きな電力利得を提供します。この動作により、電圧フォロワはバッファ回路として使用され、 多段フィルタまたはその他の多段回路を構築する際に段を分離するために使用できます。