Yanıtlar:
Bu devre, transfer fonksiyonunda görebileceğiniz gibi, bir akımdaki voltajı dönüştürür.
Transistör, sadece giriş voltajına ve R1'e bağlı olan çıkış akımını hesaplamakla ilgili değildir.
Devreden şunları bulabilirsiniz:
Ancak Opamp yüksek kazançlı bir bölgede bulunuyorsa, buna da sahip olursunuz (ideal olarak):
Bu nedenle, her iki denklemin doğru terimini karşılaştırabilir ve şunları elde edebilirsiniz:
Transistör, geçit voltajına bağlı olarak çıkış akımını yönlendirmek içindir. Bu şekilde düşünün: Opamp, girişinin eşit olması için gerekenleri yapacak ve bu da R1 * Iout'un eşit Vin olması için bir voltaj sağlayacaktır. Iout ve Vo (opamp) arasındaki ilişki transistör tarafından ayarlanır.
Böylece transistör, gerçek VI dönüşümünü gerçekleştirecek ve op-amp ile bir geri besleme döngüsü oluşturacaktır.
Transistörü olan temelde bir voltaj-kontrollü akım lavabo, devrenin kalbi. Ne yazık ki, doğrusal olmayan bir cihazdır (akım karakteristiğine giden voltaj düz bir çizgi değildir), bu nedenle opamp ve direnç, devrenin işlevini doğrusallaştırmak için oradadır.
Çünkü bence, dönüşüm bu transistör olmadan bile yapılacaktı.
Opamp, akımlara değil, girişlere dayalı bir voltaj ayarlayacaktır - girişlere dayalı bir akım ayarlayacak işlevsel bir iletkenlik amplifikatörü (OTA) değil, şematik sembolün görünümü ile normal bir opamptir.
Ayrıca, bir opampın batabileceği veya kaynağın akabileceği akım miktarı genellikle çok küçüktür, bu nedenle MOSFET devresi gibi harici bir 'tamponu' olmayan bir OTA bile son derece sınırlı V-I aralığına sahip olacaktır.
Bu hala sizin için anlamlı değilse, lütfen dönüştürmenin neden bir transistör olmadan yapıldığını düşündüğünüzü açıklayın .
Devreyi bu şekilde düşünün. Vin sinyalinizin sıfır olduğunu, opampın çıkışının sıfır olduğunu ve bu nedenle MOSFET'in kapısındaki sinyal sıfır olduğunu, MOSFET'in iletmediğini ve daha sonra MOSFET'in evirici girişindeki sinyalin sıfır olduğunu varsayın. .
Vin sinyalinin 1V'a gittiğini varsayın. Artık op-amp girişleri arasında 1V fark var. Opamp çıkışı pozitif raya doğru dönmeye başlayacaktır, çünkü evirmeyen giriş evirici girişten daha yüksektir ve MOSFET kapalı olduğundan, opamp son derece yüksek kazançlı açık döngüdür. Sonunda, opamp çıkış voltajı MOSFET'in kapı-kaynak eşiğine ulaşacak ve iletime başlayacaktır.
Birkaç şeyden biri şimdi olabilir.
MOSFET'in tahliyesine olan sayfa dışı bağlantı bir voltaj kaynağına giderse, MOSFET, geçit voltajının bir fonksiyonu olarak içinden akan akımı kontrol etmeye başlayacaktır. MOSFET'ten geçen akım R1 boyunca bir voltaj düşüşü yaratır. R1'deki voltaj geri beslemedir - artık açık çevrim değiliz - çünkü R1 voltajı evirmeyen girişe geri besleniyor. Sistem, Vin'ye özdeş bir voltaj düşüşü oluşturmak için tam olarak yeterli akımın R1'den geçmesine izin vermek için MOSFET'i kontrol etmek için yeterli opamp çıkış voltajı üretildiğinde dengeye ulaşacak ve opamp çıkışını Vin (veya MOSFET dinamiği) olarak ayarlayarak dengeyi koruyacaktır. direnç) değişir.
Sayfa dışı bağlantı bir voltaj kaynağına bağlı değilse, R1'den akım akmaz, opamp açık devre kalır ve opamp çıkış voltajı mümkün olan maksimum pozitif çıkışa raylanır. MOSFET açık olacak, ancak hiçbir şey yapmayacak.
Bu yaklaşımın avantajı, onlarca, yüzlerce, hatta binlerce amperi kontrol etmek için küçük, nispeten 'zayıf' bir opampın (sürücü kapasitesi açısından) kullanılabilmesidir - bu sadece MOSFET'in büyüklüğü ve güç kullanımı ile ilgilidir duyu direncinin kapasitesi.
(Altyazının açıkladığı gibi) bir voltaj-akım dönüştürücüsüdür. R1'in üstündeki voltaj (Q4'ten kaynak tahliye akımı) / 100'e eşittir. Opamp "voltaj takipçisi" modunda çalışacak ve iki giriş terminali eşit olan bir dengeye ulaşana kadar çıkışını artıracaktır.
Yani etki değişken bir akım havuzudur . Bu, akımın aktığı voltajdan bağımsızdır (bu şemanın sağından bir şeye). Opamp'lerin gerilim tabanlı cihazlar olduğu göz önüne alındığında, sadece çıkıştaki bir direnç ağı ile aynı etkiyi elde etmek oldukça zordur.
Bu düzenleme ayrıca hepsi bir arada aygıtta yapmaya çalışmaktan daha büyük bir MOSFET ve daha zayıf bir amplifikatöre izin verir.
Bu topolojinin stabilite kaygıları dahil analizi TI tarafından bu makalede çok iyi bir şekilde ele alınmıştır. İşlemsel Yükselteç Kararlılığı Bölüm 5/15
Tam olarak anlamak için önceki bölümleri okumak faydalı olabilir. Ancak web'de de mevcuttur.
EDIT: üzgünüm benim belgemde bir BJT. Ama her neyse, bu iyi bir belge ...
