¿Este problema de circuito tiene una solución sin un amplificador operacional?

Oh, cielos. Veo una solución de diodo / BJT y una solución MOSFET.

Nadie hizo las soluciones obvias solo para BJT.

Así que también podría agregar esos también, ahora:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Aquí, estoy comenzando con un seguidor de PNP y conectándolo en cascada con un seguidor de NPN (a la izquierda). O, conectando en cascada a un seguidor de NPN por un seguidor de PNP (a la derecha). De cualquier manera, si configura las cosas de modo que \ $ R_1 \ approx R_2 \ $ entonces las corrientes del colector serán similares y los valores de $ V_ {BE} \ $ también serán similares. (Por supuesto, se puede ajustar fácilmente para modificarlo mejor).

Es una buena forma de cancelar la compensación \ $ V_ {BE} \ $. Y hace el trabajo de su opamp sin el uso de un opamp (que sería mejor usar porque el opamp tendría gigaohms de impedancia de entrada y un sumidero y fuente activos en la salida).

Coloque un divisor de resistencia en la entrada, si lo desea.

¿Cómo se perdió esta idea? No lo sé.

Aquí hay una ligera variación en la respuesta de Tony. Si te gusta, por favor vota su respuesta también.

En su circuito, D1 básicamente cancela la caída de voltaje Vbe de Q1.

En este circuito, se supone que M1 cancela los Vgs (th) de M2. La idea es que al usar MOS, cargaremos el divisor aún menos. Sin embargo, si los Vgs (th) de M1 y M2 no están muy cerca, el circuito de Tony puede producir un mejor resultado.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

El problema con la mayoría de estas respuestas BJT es que la impedancia de entrada es baja. Eso significa que cualquier cosa con la que se alimente debe tener una impedancia aún menor. Además, la corriente de excitación se establece mediante los pull-ups y el Hfe, por lo que está muy limitado en cuanto a la capacidad de carga.

Los seguidores de voltaje en realidad tienen cinco requisitos.

1. El voltaje de salida debe seguir al voltaje de entrada
2. La impedancia de entrada debe ser alta
3. La impedancia de salida debe ser baja
4. La salida debe ser push-pull.
5. La salida debe poder conducir cerca, si no del todo, a ambos rieles.

El circuito a continuación proporciona un seguidor de voltaje push-pull con una impedancia de entrada mucho más alta y una impedancia de salida más baja.

Sin embargo, es importante encontrar MOSFET de par emparejado / dual con Vgs y Rds_on bajos.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Sin embargo, no recomendaría este para rastrear señales de alta frecuencia.

Por supuesto, en el momento en que agregue todo lo que usó de manera más real estate y costo que un simple circuito de amplificación operativa.

Las dos resistencias 10K podrían reemplazarse con dos diodos Zener de 5V. Sin embargo, no sería tan bueno como usar un amplificador operacional. Depende de cuán estable sea el 5V para la carga. Esto tiene el potencial de ser un desperdicio de energía, especialmente si la fuente de 10 V es alta.

En este caso, el registro superior de 10K podría reemplazarse con un Zener de 5 V y el inferior se dejará abierto.

Si se requiere un divisor de voltaje resistivo, las resistencias de 10 K podrían reemplazarse con 10 ohmios o menos. Utilice 1 ohm por ejemplo. Muy inútil.