هل مرت عليك دائرة عزل الجهد Voltage Buffer، إحتمال تكون درستها في الجامعة ؟! هذه الدائرة جميلة فعلاً وأنا مُعجب فيها لأنها تعمل كالسحر ((مجازاً، دون تدخل من الجن 👻)). طبعاً الدائرة هذه تعطيك في الخرج نفس جهد الدخل 🌚، طيب إيش العجيب فيها ؟ (يتبع)
في البداية لازم تتعلم مفهوم مقاومة الخرج Output Resistance. أي مصدر للتيار ،سواءاً كان بطارية أو مقبس الكهرباء في البيت، يمكن التعبير عنه كمصدر للجهد نقي متصل بشكل متوالي مع مقاومة كما هو ظاهر بالصورة. (يتبع)
سبب هذه المقاومة يرجع لتصميم مصدر التيار، كمقاومة الأسلاك في حال مقبس الكهرباء، أو التفاعل الكيميائي في حالة البطارية. هذه المقاومة تسمى مقاومة الخرج، وقيمتها تكون في العادة صغيرة جداً. لكن لهذا الشرح فلنفترض أن هذه المقاومة قيمتها ١ أوم. (يتبع)
لو جبت قارئ للجهد Voltmeter وقست الجهد من مصدر التيار هذا بدون توصيل أي حمل عليه فستكون قيمة الجهد تساوي جهد المصدر النقي وكأن المقاومة ليس لها وجود. يعني في مثالنا، إن كان جهد المصدر ١ فولت متصل مع مقاومة ١ أوم بالتوالي، فقيمة الجهد الخارجي بأي Voltmeter ستعطينا 1 فولت. (يتبع)
طيب وين المشكلة؟ جرب وصل حِمل في هذه الدائرة، ولتكن مقاومة الحمل ١ أوم مثلاً. ثم قم بقياس الجهد على الحمل، ستجده أنه أصبح 0.5 فولت !. لماذا، لأن جهد المصدر إنقسم بالتساوي على مقاومته الداخلية وعلى الحمل (قانون KVL). (يتبع)
تخيل إن كان مصدر الجهد هذا حساس يعطي نبضات القلب أو درجة الحرارة أو مستوى إرتفاع الماء، فبمجرد ما أوصل حمل (كقارئ لنبضات القلب أو مُتحكم بدرجة الحرارة) فسأحصل على إشارة ضعيفة وقد أفشل في قراءتها بشكل سليم. وهنا يأتي سحر دائرة عزل الجهد التي تتخلص من تأثير مقاومة الخرج. (يتبع)
دائرة عزل الجهد Voltage Buffer تعطينا في خرجها نفس جهد المصدر لكن بمقاومة خرج تساوي صفر (نظرياَ). الدائرة تستخدم أوب أمب OpAmp بكسب Gain مقداره 1 فقط، وتوصيلها سهل جداً. وتسمى هذه الدائرة أيضاً مُتتبع الجهد Voltage Follower لأسباب واضحة.
جاري تحميل الاقتراحات...