|
วงจรขยายแรงดันตามแบบอื่นๆ
รูปที่ 4 วงจรออปแอมป์ที่ได้ต่ออุปกรณ์ภายนอกเพื่อให้จ่ายและรับกระแสเข้าที่เอาท์พุทได้สูงขึ้น
 เทคนิคการใช้ทรานซิสเตอร์มาต่อร่วมกับออปแอมป์เพื่อเพิ่มกระแสให้สูงขึ้นตามรูปที่
2 ถึง 4 ที่กล่าวมาแล้วเป็นที่รู้จักกันดี แต่ก็มีอีกวิธีหนึ่งที่จะแนะนำต่อไปนี้
ที่จะสามารถต่อเป็นวงจรขยายแรงดันตาม โดยการใช้ภาคอินเวิร์ทติ้งของออปแอมป์มาใช้ร่วมในวงจรลองมาดูกันว่ามันมีวิธีการทำกันยังไง
รูปที่ 5 วงจรขยายแรงดันตามแบบพื้นฐานอีกแบบหนึ่ง
รูปที่
5 แสดงถึงวงจรขยายแรงดันตามที่มีอัตราขยายเป็นหนึ่ง ซึ่งทรานซิสเตอร์ Q1
ต่ออยู่แบบวงจรอีมิตเตอร์ร่วมกับเอาท์พุทของออปแอมป์ โดยขาคอบเลคเตอร์ของมันต่อในวงจรป้อนกลับแบบลบ
ลองเปรียบเทียบดูกับวงจรแบบมาตรฐานในรูปที่ 1 จะเห็นว่า Q1 ต่อเป็นภาคกลับสํญญาณต่อจากออปแอมป์
ดังนั้นขาอินพุทของออปแอมป์จะต้องเปลี่ยนแปลงเพื่อให้เหมาะสมกับการทำงานของวงจร
เนื่องจากสัญญาณอินพุทที่ป้อนให้กับขา 2 ของออปแอมป์ซึ่งเป็นขาอินเวิร์ทติ้งนั้น
จะทำตัวเสมือนกับขานอน-อินเวิร์ทติ้งของออปแอมป์ในรูปมี่ 1 ส่วนขาที่ต่อกับวงจรป้อนกลับจากเอาท์พุท
(ขาคอลเลคเตอร์ของ Q1) จะต่อกับขานอน - อินเวิร์ทติ้ง (ขา +) จะทำตัวเสมือนกับขาอินเวิร์ทติ้งของออปแอมป์ในรูปที่
1 ซึ่งตามทฤษฎีแล้ววงจรตามรูปที่ 1 กับรูปที่ 5 จะให้คุณสมบัติคล้ายกัน
เมื่ออินพุทของวงจรในรูปที่
5 เป็นศูนย์โวลท์ ออปแอมป์จะขับให้ Q1 ทำงาน และดึงกระแสผ่านขาคอลเลคเตอร์เพื่อให้เกิดการอิ่มตัว
ตามกำหนดจะมีค่า แรงดันตกคร่อมขาคอลเลคเตอร์กับขาอีมิตเตอร์ของQ1 ขณะอิ่มตัวประมาณ
50 มิลลิโวลท์ และเมื่ออินพุทมีค่ามากกว่าครึ่งหนึ่งของแรงดันไฟเลี้ยงวงจรอยู่เล็กน้อย
ออปแอมป์ 3140 จะขับให้ขาคอลเลคเตอร์ของQ1 มีค่าเท่ากับสัญญาณอินพุท โดยที่วงจรออปแอมป์พื้นฐานนั้นไม่สามารถตามสัญญาณซึ่งมีค่าน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของไฟเลี้ยง
วงจรได้ ดังนั้นคุณสมบัติของวงจรในรูปที่ 5 จึงคล้ายกับวงจรในรูปที่ 1 ยกเว้นนอกจากมันไม่สามารถตามสัญญาณอินพุทได้ต่ำลงมาจนถึงศูนย์โวลท์
อย่างไรก็ตาม สัญญาณที่ปรากฏที่ขาคอลเลคเตอร์ของQ1 จะถูกขยายและกลับเฟสจากสัญญาณที่ปรากฏที่เอาท์พุทของ
3140 ดังนั้นค่าสลูว์เรทของวงจรตามสัญญาณที่ดัดแปลง เพิ่มเติมแล้ว ตามกำหนดจะเร็วกว่าวงจรในรูปที่
1 ถึง 10 เท่า (100 V/uS) ถ้าไม่ระมัดระวังให้ดีแล้ว ค่าสลูว์เรทที่มีค่าสูงๆนี้จะทำให้วงจรไม่มีเสถียรภาพซึ่งสามารถ
แก้ปัญหานี้ได้โดยเพิ่มค่า C1 เป็น 0.001 uF ตามตัวอย่าง
รูปที่ 6 วงจรนี้สามารถจะตามสัญญาณอินพุทได้ในช่วงต่ำกว่าสัญญาณอินพุทเพียง
50 มิลลิโวลต์
ถ้าจะว่าไปแล้ววงจรตามรูปที่
5 ดูเหมือนจะไม่ค่อยมีประโยชน์นัก แต่สามารถปรับปรุงให้ดีขึ้นได้โดยเปลี่ยนแปลงวงจรเป็นดังรูปที่
6 ซึ่งจะเป็นวงจรขยายแบบกลับสัญญาณเหมือนเดิม แต่จะถูกจำกัดอัตราขยายเป็นสองเท่า
โดยค่า R3 และ R4 ส่วนสัญญาณอินพุทจะถูกลดทอนไปครึ่งหนึ่งโดยผลของ R1 และ
R2 ดังนั้นวงจรจึงแสดงตัวเสมือนเป็นวงจรขยายแรงดันตามที่มีอัตราขยายเป็นหนึ่ง
(เอาท์พุท = สัญญาณอินพุท * อัตราขยาย = ? * 2 = 1) ในกรณีนี้อินพุทของ 3140
จะอยู่ที่ครึ่งหนึ่งของแรงดันไฟเลี้ยงวงจรเท่านั้น เมื่ออินพุทและเอาท์พุทของวงจรเท่ากับแรงดันไฟเลี้ยงวงจร
ดังนั้นวงจรนี้จึงสามารถตาม(ขยาย)สัญญาณอินพุท ได้ต่ำถึง 50 มิลลิโวลท์ และมีค่าสลูว์เรทสูง
วงจรนี้มีคุณสมบัติเหนือกว่าวงจรในรูปที่ 1 มาก
รูปที่ 7 วงจรนี้สามารถตามสัญญาณอินพุทได้สูงถึง
+50 โวลต์
เราสามารถปรับปรุงคุณสมบัติของวงจรในรูปที่
6 ให้ดีขึ้นดังรูปที่ 7 โดยที่ 3140 จะใช้แรงดันไฟเลี้ยง 30 โวลท์ ส่วนทรานซิสเตอร์
Q1 จะใช้แรงดันไฟเลี้ยงวงจร 50 โวลท์ ดังนั้นวงจรตามแรงดันในรูปที่ 7 นี้
สามารถตามสัญญาณอินพุทได้อย่างเที่ยงตรงจนถึง 50 โวลท์
รูปที่ 8 วงจรเรกูเลทแรงดันไฟตรง
0.50 โวลต์จ่ายกระแสได้ 1 แอมป์
รูปที่
8 นั้นแสดงถึงการปรับปรุงวงจรเพื่อทำเป็นแหล่งจ่ายไฟแบบเรกูเลทขนาด 0-50
โวลท์ 1 แอมป์ ซึ่งในกรณีนี้เอาท์พุทของ Q1 จะเป็นบัฟเฟอร์ให้กับ Q2 และ
Q3 ซึ่งต่อแบบดาร์ลิงตันโดยสามารถจ่ายกระแสได้ถึง 1 แอมป์หรือมากกว่า วงจรป้อนกลับของ
3140 จะเริ่มจากขาอีมิตเตอร์ของQ3 แทนที่จะเป็นจากขาคอลเลคเตอร์ของQ1 ส่วนQ1,
Q2, Q3 รับแรงดันไฟเลี้ยงจากแหล่งจ่ายไฟขนาด 60 โวลท์ที่ยังไม่เรกูเลท ออปแอมป์
3140 ใช้ไฟเลี้ยงที่ผ่านการเรกูเลทจากซีเนอร์ไดโอดขนาด 33 โวลท์ วงจรออปแอมป์ที่เพิ่มเติมนี้จะทำตัวเป็นวงจรขยายแบบไม่กลับสัญญาณที่มีอัตราขยายเป็น
2 ดดยรับอินพุทจากตัวต้านทานที่ปรับค่าได้ VR1 ซึ่งต่ออยู่กับแรงดันขนาด
25 โวลท์ โดยตัวต้านทาน VR1 สามารถปรับค่าแรงดันที่ป้อนให้อินพุทของออปแอมป์
3140 จาก 0 ถึง 25 โวลท์ โดยจะให้เอาท์พุทของวงจรที่ผ่านการเรกูเลทแล้วเปลี่ยนแปลงได้ในย่าน
0 ถึง 50 โวลท์ โดยการปรับ VR1 และกระแสเอาท์พุทจะมีค่าได้สูงถึง 1 แอมป์หรือมากกว่า
รูปที่ 9 ภาคเอาท์พุทของรูปที่
8 ที่ได้ดัดแปลงให้ดีขึ้น โดยได้จำกัดกระแสเอาท์พุทไม่ให้เกิน 1 แอมป์
วงจรในรูปที่
9 นั้น แสดงถึงส่วนภาคเอาท์พุทของวงจรในรูปที่ 8 ที่ได้ปรับปรุงให้ดีขึ้น
ซึ่งสามารถจำกัดกระแสไม่ให้เกิน 1 แอมป์ เพื่อป้องกันในกรณีที่เกิด การลัดวงจรขึ้นที่เอาท์พุท
โดยที่ R9 จะเป็นตัวคอยตรวจสอบกระแสที่เอาท์พุท เมื่อใดก็ตามที่กระแสนี้มีค่าเกิน
1 แอมป์ จะทำให้เกิดแรงดันตกคร่อม R9 มากเพียงพอที่จะไบแอส Q4 ให้ทำงานลัดวงจรขาเบสของ
Q2 ทำให้กระแสเบสของQ2 และ Q3 ลดลง ดังนั้นกระแสเอาท์พุทจึงลดลง สำหรับการต่อป้อนกลับไปยัง
R3 นำมาจากจุดที่ R8 ต่อกับ R9
|
