Ich habe diese Mikrofon- und Lautsprecherschaltung verfolgt und konnte größtenteils folgen, war aber verwirrt, als der Autor einen DAC-Puffer einführte.
http://www.instructables.com/id/Arduino-Audio-Output/?ALLSTEPS
Dies ist nicht der erste Ort, an dem ich Ingenieure gesehen habe, die eine Pufferstufe in Verstärkerdesigns eingebaut haben. Ich möchte mein Verständnis dafür verbessern, wie diese Unity-Gain-Puffer in Schaltungen nützlich sind. dh welches Ziel erreichen sie? Wie wichtig ist es, Pufferstufen in Verstärkerschaltungen einzubauen, und wann genau sollten wir die Einführung von Pufferstufen in Betracht ziehen? Bin dankbar!
Ein Puffer kann in einer Schaltung vielen Zwecken dienen. Es gibt andere Verwendungen als die, die ich unten erwähne, aber dies sind einige ziemlich häufige, denen Sie begegnen könnten.
Eine übliche Verwendung ist eine Zeitverzögerung bei der Datenübertragung. Es kann einige Zeit dauern, bis ein Chip die Änderung des Spannungspegels eines Signals erkennt und darauf reagiert (z. B. eine digitale HI-zu-LO-Übertragung). Der Betrag dieser geringfügigen Ausbreitungsverzögerung variiert von einem Gerät zum nächsten. Manchmal sind es ein paar Nanosekunden, manchmal viel mehr. Außerdem dauert es einige Zeit, bis sich das Signal durch das Kupfer von einem Teil der Leiterplatte zum anderen ausbreitet. Wenn sich ein oder mehrere Datensignale von einem Teil der Schaltung zu einem anderen bewegen, kann es notwendig sein, eines zu verzögern, damit sie in einer bestimmten Reihenfolge oder genau zur gleichen Zeit ankommen.
Puffer können als momentaner Datenspeicher verwendet werden. Ähnlich wie bei der Zeitverzögerung gibt es Situationen, in denen Sie eine kleine Menge Zeit benötigen, um ein Datenbit zu speichern, z. B. Pipelining , aber dieses Beispiel kann je nach Ihren Kenntnissen der Computerarchitektur etwas schwierig zu erklären sein.
Ein weiteres Beispiel ist die Signalisolierung. Da ein Puffer im Wesentlichen ein Signalverstärker ist, kann er verwendet werden, um das Signal von zwei Teilen der Schaltung zu isolieren. Dies ist die spezifische Verwendung in Ihrem Beispiel, wie Ignacio in seiner Antwort feststellte. In diesem speziellen Fall ist der DAC (Digital-Analog-Wandler) lastempfindlich. Eine Last kann alles sein, von einem Widerstand, einem Lautsprecher, einem IC-Eingang oder sogar nur einem Stück Draht. Diese "Lastempfindlichkeit" bedeutet, dass sich das Signal ändern (verzerren) kann, wenn am Ausgang des DAC zu viel oder zu wenig Last gesehen wird. Um dies zu verhindern, wird ein Pufferchip verwendet, um das Signal vom DAC-Ausgang zu wiederholen. Der Ausgang des Puffers kann beliebig verbunden werden (innerhalb seiner eigenen Grenzen), ohne den Ausgang des DAC in irgendeiner Weise zu beeinflussen oder zu verzerren.
Schließlich kann ein Puffer als Signalverstärker verwendet werden. Dies ist dem vorherigen Beispiel sehr ähnlich, aber die Gründe für seine Verwendung können unterschiedlich sein. Während der Ausgang einiger Chips möglicherweise nicht sehr empfindlich auf Lasten reagiert, kann er möglicherweise nur wenige Milliampere Strom liefern. In diesem Fall möchten Sie möglicherweise einen Puffer mit einem höheren Nennausgangsstrom verwenden, um das ursprüngliche Signal zu verstärken, damit es zum Treiben einer größeren Last verwendet werden kann.
Aus dem Artikel:
Der R2R DAC reagiert sehr empfindlich auf Belastungen, sodass der Versuch, die Lautsprecher direkt über den DAC anzusteuern, das Signal stark verzerrt.
In diesem Fall wird also der Puffer verwendet, um den DAC von der Last zu isolieren.
Benutzer734861
Ignacio Vazquez-Abrams