Ce problème de circuit a-t-il une solution sans ampli-op?

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Je passais par la définition d'un suiveur de tension dans ce site http://www.learningaboutelectronics.com/Articles/Voltage-follower

Et un problème de base a été présenté, et un suiveur de tension d'ampli-op comme solution.

Ce problème peut-il être résolu sans ampli-op?

operational-amplifier circuit-analysis voltage-divider

— sonslikefiziks
source

Vous demandez des raisons pratiques ou simplement par curiosité? Je suis à peu près sûr que l'ampli op est la meilleure façon de le gérer. Mais si la tension ne doit pas être trop précise, il peut être possible de le faire avec quelques transistors.

— mkeith

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Pour une charge constante connue, il est résolu de manière triviale simplement en intégrant la charge dans le calcul du diviseur. Vous utilisez un système de rétroaction (ampli op ou autre) pour une charge inconnue ou variable.

— Chris Stratton

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Quelle est la vraie question ici? Tout le monde ne va pas cliquer sur le lien pour comprendre.

— Sean87

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Oui plus ou moins. Contrairement au dessin qui montre clairement une résistance de charge fixe. Pour la charge fixe illustrée, vous pouvez faire la résistance supérieure 100 ohms (avec une puissance appropriée!) Et laisser la tache de la résistance inférieure inoccupée. Mais de nombreuses charges réelles varient en utilisation.

— Chris Stratton

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Ouais. Selon l'objectif RÉEL et ce qui est disponible, ce circuit pourrait être remplacé par beaucoup de choses. Par exemple, vous pouvez remplacer l'ampli-op par un régulateur de tension 5V. Techniquement, ce n'est pas un ampli opérationnel.

— mkeith

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Oh bon sang. Je vois une solution diode / BJT et une solution MOSFET.

Personne n'a fait les solutions évidentes uniquement BJT.

Donc je pourrais aussi bien les ajouter maintenant:

schématique

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Ici, je commence avec un suiveur PNP et je le cascade avec un suiveur NPN (à gauche.) Ou, je cascade un suiveur NPN par un suiveur PNP (à droite.) De toute façon, si vous configurez les choses de telle sorte que alors les courants de collecteur seront similaires et les valeurs donc également similaires. (Il peut être ajusté facilement, bien sûr, pour mieux le peaufiner.) $R_1\approx R_2$ $V_{BE}$

$V_{BE}$

Mettez un diviseur de résistance à l'entrée, si vous le souhaitez.

Comment cette idée a-t-elle été ratée? Je ne sais pas.

— jonk
source

Donc, R2 serait la charge de 100Ohm qui serait assortie d'un 100ohm à R1 et la jonction de deux résistances de 10k irait dans l'entrée?

— sonslikefiziks

R_{2}

$R_2$

R_{2}

$R_2$

Q_{2}

$Q_2$

R_{1} \approx R_{2}

$R_1\approx R_2$

60 mV

$60\:\text{mV}$

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@soundslikefiziks "Adepte PNP + NPN en cascade?" Je ne sais pas s'il a un nom. Hmm .... Est-ce à dire que même à travers des milliers d'ingénieurs ont découvert, redécouvert et appris ce circuit depuis de nombreuses décennies déjà ... que personne ne l'a nommé ??? Ah hah !! Je revendique cette topologie de circuit très piétinée, mais toujours sans nom et par la présente et désormais je l'appelle le circuit "JK-Follower" !! ;) Que le nom vive longtemps et prospère.

— jonk

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@soundslikefiziks Super d'entendre. Maintenant, envoyez-le aux auteurs du manuel! Nous pouvons ajouter JK-Follower au piédestal de Darlington et Sziklai.

— jonk

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@SpehroPefhany Si j'étais le moins sérieux, je le pourrais. Il a été merveilleux dans le passé et je ne penserais pas à deux fois à écrire. (Il est probablement encore horriblement occupé, cependant.) Mais comme vous le savez sûrement, je ne fais que taquiner. J'ai probablement vu cette idée pour la première fois vers 1990, à cause de la 2e édition d'AofE. Une mauvaise mémoire m'empêche d'être sûre. Hier soir, j'ai cherché dans les 2e et 3e éditions, j'ai trouvé le circuit mais je ne l'ai pas trouvé nommé. Peut-être devrais-je écrire juste pour voir s'il sait où il en a entendu parler pour la première fois?

— jonk

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Voici une légère variation sur la réponse de Tony. Si vous l'aimez, veuillez également voter pour sa réponse.

Dans son circuit, D1 annule essentiellement la chute de tension Vbe de Q1.

Dans ce circuit, M1 est censé annuler la Vgs (th) de M2. L'idée est qu'en utilisant MOS, nous chargerons encore moins le diviseur. Cependant, si les Vgs (th) de M1 et M2 ne sont pas étroitement liés, le circuit de Tony peut produire un meilleur résultat.

schématique

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

— mkeith
source

8

schématique

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
source

Pourquoi avons-nous besoin de la diode ici? y a-t-il un autre but que d'augmenter légèrement la tension à travers R3?

— sonslikefiziks

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Une autre solution n'utilisant pas d'amplificateur opérationnel est un LDO.

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

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La diode et la méthode complémentaire émetteur-suiveur, annulent le décalage créé lors de la mise en mémoire tampon d'un certain rapport R.

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

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Le problème avec la plupart de ces réponses BJT est que l'impédance d'entrée est faible. Cela signifie que tout ce que vous l'alimentez doit avoir une impédance encore plus faible. De plus, le courant d'entraînement est réglé par les tractions et Hfe, vous êtes donc très limité sur la taille de la charge.

Les suiveurs de tension ont en fait cinq exigences.

La tension de sortie doit suivre la tension d'entrée
L'impédance d'entrée doit être élevée
L'impédance de sortie doit être faible
La sortie doit être push-pull.
La sortie doit pouvoir se rapprocher, sinon complètement, des deux rails.

Le circuit ci-dessous fournit un suiveur de tension push-pull avec une impédance d'entrée beaucoup plus élevée et une impédance de sortie inférieure.

Il est cependant important de trouver des MOSFET à paires appariées / doubles avec des Vgs et Rds_on faibles.

schématique

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Je ne recommanderais pas celui-ci pour le suivi des signaux haute fréquence.

Bien sûr, au moment où vous ajoutez tout ce que vous avez utilisé, bien plus de biens immobiliers et de coûts qu'un simple circuit d'ampli-op.

— Trevor_G
source

-2

Les deux résistances 10K pourraient être remplacées par deux diodes Zener 5V. Ce ne serait pas aussi bon que d'utiliser un ampli opérationnel. Cela dépend de la stabilité du 5V pour la charge. Cela a le potentiel de gaspiller beaucoup d'énergie, surtout si la source 10 V est élevée.

Pour cette question, la résistance supérieure 10K pourrait être remplacée par un Zener 5V et celle inférieure laissée ouverte.

Si un diviseur de tension résistif est requis, les résistances 10K peuvent être remplacées par 10 ohms ou moins. Utilisez 1 ohm par exemple. Très gaspillage.

— attrapeur de rêves
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Vote en aval sans commentaires? Parlez?

— dreamcatcher

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Votre réponse embrasse le mode de vie «très gaspilleur». Personne dans leur esprit ne les mettrait jamais en pratique. Votre réponse est à peine acceptable pour les simulations. Ce n'est pas une bonne réponse à utiliser dans la vraie vie.

— Harry Svensson

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deux diodes Zener 5V en série peuvent signifier des ampères si le total réel Vz> Vcc .... = perte de puissance et probablement perte de fumée. 2x10 ohms n'est pas beaucoup mieux. La suggestion MIddle est passable si la charge est constante.

— Trevor_G