Ein Spannungsfolger, auch Pufferverstärker genannt, ist eine elektronische Schaltungskonfiguration, bei der die Ausgangsspannung direkt der Eingangsspannung folgt. Die Implementierung erfolgt typischerweise mithilfe eines Operationsverstärkers (Op-Amp), dessen Ausgang mit seinem invertierenden Eingang verbunden ist und dessen Eingangssignal an den nichtinvertierenden Eingang angelegt wird. Diese Konfiguration bietet eine Verstärkung von eins (Verstärkung von 1), was bedeutet, dass die Ausgangsspannung mit der Eingangsspannung übereinstimmt. Die Hauptfunktion eines Spannungsfolgers besteht darin, eine hohe Eingangsimpedanz und eine niedrige Ausgangsimpedanz bereitzustellen, was ihn ideal für die Impedanzanpassung zwischen Schaltkreisen macht.
Spannungsfolger bezieht sich auf eine Verstärkerschaltung, bei der die Ausgangsspannung mit der Eingangsspannung übereinstimmt und so den Spannungspegel beibehält und gleichzeitig die Möglichkeit bietet, schwerere Lasten anzutreiben. Dies wird durch die Verwendung eines Operationsverstärkers in einer bestimmten Konfiguration erreicht, bei der die Verstärkung des Operationsverstärkers Eins beträgt. Der Spannungsfolger verstärkt die Spannung nicht, sondern dient als Puffer, der verschiedene Stufen eines Stromkreises isoliert, die Belastung der Quelle verhindert und den korrekten Betrieb der nachfolgenden Stufe ermöglicht.
Bei einem Stromspannungsfolger, oder einfach Spannungsfolger, geht es in erster Linie darum, den Spannungspegel des Eingangssignals aufrechtzuerhalten und gleichzeitig ausreichend Strom an die Last zu liefern. Der Begriff „Strom-Spannungs-Folger“ betont die Fähigkeit der Schaltung, den notwendigen Strom zum Antrieb der Last bereitzustellen, ohne die Eingangsspannung zu verändern. Dies ist besonders nützlich, wenn die Quelle nicht direkt genug Strom für die Last liefern kann, um sicherzustellen, dass das Eingangssignal aufgrund des Lasteffekts nicht verzerrt oder gedämpft wird.
Der Zweck eines Spannungspuffers, ein anderer Name für einen Spannungsfolger, besteht darin, eine Impedanzanpassung zwischen verschiedenen Stufen einer Schaltung bereitzustellen. Durch die Bereitstellung einer hohen Eingangsimpedanz und einer niedrigen Ausgangsimpedanz verhindert der Spannungspuffer eine Überlastung der vorherigen Stufe und sorgt dafür, dass die nachfolgende Stufe ein stabiles und unverzerrtes Signal erhält. Dies ist in vielen Anwendungen von entscheidender Bedeutung, beispielsweise bei analogen Signalverarbeitungs- und Datenerfassungssystemen, bei denen die Signalintegrität über mehrere Schaltungsstufen hinweg aufrechterhalten werden muss.
Ein Spannungsfolger ist ein Sonderfall eines nichtinvertierenden Verstärkers, bei dem die Verstärkung auf eins eingestellt ist. Bei einem nichtinvertierenden Verstärker ist das Ausgangssignal in Phase mit dem Eingangssignal und die Verstärkung wird durch das Verhältnis der externen Widerstände bestimmt. Im Falle eines Spannungsfolgers ist das externe Rückkopplungswiderstandsnetzwerk so konfiguriert, dass es eine Verstärkung von Eins liefert. Dieser spezielle Aufbau behält alle Vorteile eines nichtinvertierenden Verstärkers bei, wie z. B. eine hohe Eingangsimpedanz und eine niedrige Ausgangsimpedanz, jedoch mit einer Verstärkung von eins, was ihn besonders nützlich für Pufferungs- und Impedanzanpassungsanwendungen macht.