電壓跟隨電路

電壓跟隨電路

電壓跟隨器是共集電極電路，信號從基極輸入，射極輸出，故又稱射極輸出器?；鶚O電壓與集電極電壓相位相同，即輸入電壓與輸出電壓同相。這一電路的主要特點(diǎn)是：高輸入電阻、低輸出電阻、電壓增益近似為1，所以叫做電壓跟隨器。

電壓跟隨器電路

電壓跟隨器作用及特點(diǎn)：

那么電壓跟隨有什么作用呢？概括地講，電壓跟隨器起緩沖、隔離、提高帶載能力的作用。

共集電路的輸入高阻抗，輸出低阻抗的特性，使得它在電路中可以起到阻抗匹配的作用，能夠使得后一級的放大電路更好的工作。

電壓隔離器輸出電壓近似輸入電壓幅度，并對前級電路呈高阻狀態(tài)，對后級電路呈低阻狀態(tài)，因而對前后級電路起到“隔離”作用。

電壓跟隨器常用作中間級，以“隔離”前后級之間的影響，此時(shí)稱之為緩沖級?；驹磉€是利用它的輸入阻抗高和輸出阻抗低之特點(diǎn)。

電壓跟隨器的輸入阻抗高、輸出阻抗低特點(diǎn)，可以極端一點(diǎn)去理解，當(dāng)輸入阻抗很高時(shí)，就相當(dāng)于對前級電路開路；當(dāng)輸出阻抗很低時(shí)，對后級電路就相當(dāng)于一個(gè)恒壓源，即輸出電壓不受后級電路阻抗影響。一個(gè)對前級電路相當(dāng)于開路，輸出電壓又不受后級阻抗影響的電路當(dāng)然具備隔離作用，即使前、后級電路之間互不影響。

電壓跟隨器

LM358是雙運(yùn)算放大器。內(nèi)部包括有兩個(gè)獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關(guān)。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場合。

1/2 LM358則是用了LM358中的一個(gè)運(yùn)算放大器。

在仔細(xì)分析Voltage Follower前先補(bǔ)充一下要用到的電路知識。

一個(gè)重要電路模型——倒向比例器

在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常把非倒向端與公共端連接起來（接地），而只在倒向端加輸入電壓

設(shè)輸入電壓用一個(gè)電壓為ui的電壓源表示，對節(jié)點(diǎn)圈1、圈2列出結(jié)點(diǎn)電壓方程，有

（1/R1+1/Ri+1/R2）un1-（1/R2）un2=ui/R1

（解釋：上式的一般形式是G11un1+G12un2=iS11

G11=1/R1+1/Ri+1/R2，G11為結(jié)點(diǎn)圈1的自導(dǎo)，自導(dǎo)總是正的，它等于聯(lián)結(jié)于各結(jié)點(diǎn)支路電導(dǎo)之和；G12=-1/R2，G12是圈1、圈2這對結(jié)點(diǎn)間的互導(dǎo)?；?dǎo)總是負(fù)的，它們等于連接于兩結(jié)點(diǎn)間支路電導(dǎo)的負(fù)值。is11=ui/R1，is11表示結(jié)點(diǎn)圈1的注入電流。注入電流等于流向結(jié)點(diǎn)的電流源的代數(shù)和，流入結(jié)點(diǎn)者前面面取“+”號，流出結(jié)點(diǎn)者前面取“-”號。注入電流源還應(yīng)包括電壓源和電阻串聯(lián)組合經(jīng)等效變換形成的電流源。IS=GUS，這里US=ui，G=1/R1，故IS=ui/R1，iS11=IS=ui/R1。）

-（1/R2）un1+（1/Ro+1/R2）un2=-Au-/Ro

由于un1=u-，un2=uo，改寫上列方程，得

***

***

聯(lián)立求解上列方程，求得

所以uo/ui=***

從上式可見，由于A很大，Ro很小，Ri很大，再選擇適當(dāng)?shù)腞1和R2，則有

uo/ui≈-R2/R1

上式的負(fù)號就是倒向比例器倒向的體現(xiàn)

如果把上圖中的運(yùn)放當(dāng)作理想運(yùn)放，由于A=oo，Ri=oo，R0=0，從uo/ui=***可直接求得

uo/ui=-R2/R1

含有理想運(yùn)算放大器的電路的分析

按有關(guān)理想運(yùn)放的性質(zhì)，可以得到以下兩條規(guī)則：

（1）倒向端和非倒向端的輸入電流均為零［可稱之為“虛斷（路）”］；

（2）對于公共端（地），倒向輸入端的電壓與非倒向輸入端的電壓相等［可稱之為“虛短（路）”］。

分析由LM358組成的Voltage Follower

圖中運(yùn)放為理想運(yùn)放，根據(jù)相關(guān)性質(zhì)容易得出uo=ui，同時(shí)有ii=0。

此電路的輸出電壓完全“重復(fù)”輸入電壓，故稱為電壓跟隨器。由于Ri為無限大，所以它又起“隔離作用”。