Буфер — повторитель напряжения
Защити делитель от нагрузки
Операционный усилитель — усилитель с питанием, сравнивающий два входа. Отрицательная обратная связь возвращает выход на вычитающий вход. В повторителе выход равен входу. Высокое входное сопротивление означает малый входной ток.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ СТОЛ
Меняй настройки схемы, предсказывай показания и проверяй решение задания. Это учебные модели; допущения объяснены в каждом уроке.
Войди, чтобы сохранять прогресс. Прогресс гостя хранится на этом устройстве.
Почему это работает
Идеальный повторитель не берёт входной ток и имеет неограниченную выходную способность в модели. У реального прибора есть питание и пределы входа, выхода, устойчивости и тока.
Буфер измеряет ненагруженный делитель и сам питает нагрузку. При прямом подключении нагрузка параллельна нижнему резистору и снижает напряжение делителя.
Сложность
Собери · Собери
Включи два резистора делителя по 10 kΩ без нагрузки. Получи 2.50 V.
Нужна подсказка?
R1 = R2 = 10 kΩ → 2.50 V
Исследуй · Измени одну величину
Подключи нагрузку 10 kΩ к делителю 10 kΩ + 10 kΩ. Сравни 2.50 V через буфер и 1.67 V напрямую.
Нужна подсказка?
R1 = R2 = RL = 10 kΩ → 2.50 V / 1.67 V
Реши сам · Реши задачу
Подключи нагрузку 1 kΩ. Получи 3.2–3.4 V через буфер и не больше 1 V напрямую.
Нужна подсказка?
R1 = 10 kΩ; R2 = 20 kΩ; RL = 1 kΩ → 3.33 V / 0.435 V
Дополнительные материалы и карточки схем
Защити делитель от нагрузки
Полезная закономерность
Буфер отделяет цепь, задающую сигнал, от тока нагрузки.
За пределами модели
Реальный усилитель не выдаёт неограниченный ток и не всегда достигает напряжений питания.
Ошибка, которой стоит избежать
Энергия нагрузки приходит из питания усилителя, а не из волшебной копии без питания.
К идеальному повторителю подключили нагрузку. Входной ток…
- равен току нагрузки
- остаётся нулевым
- становится отрицательным
Читать дальше
Идеальный вход не берёт ток; нагрузку питает выход усилителя.