在電路中,電壓跟隨器一般做緩沖級(buffer)及隔離級。因為,電壓放大器的輸入阻抗一般比較高,通常在幾千歐到幾十千歐,如果后級的輸入阻抗比較小,那么信號就會有相當?shù)牟糠謸p耗在前級的輸出電阻中。在這個時候,就需要電壓跟隨器進行緩沖。起到承上啟下的作用。電壓跟隨器還可以提高輸入阻抗,可以大幅度減小輸入電容的大小,為應用高品質的電容提供保證。
電壓跟隨器的另外一個作用就是隔離,在HI-FI電路中,關于負反饋的爭議已經很久了,其實,如果真的沒有負反饋的作用,絕大多數(shù)的放大電路是不能很好地工作的。但是引入了大環(huán)路負反饋電路,揚聲器的反電動勢就會通過反饋電路與輸入信號疊加,造成音質模糊、清晰度下降。
所以,有一部分功放的末級采用了無大環(huán)路負反饋的電路,試圖通過斷開負反饋回路來消除大環(huán)路負反饋的帶來的弊端。但是,由于放大器的末級的工作電流變化很大,其失真度很難保證。這種情況下電壓跟隨器可以很好地工作,把電路置于前級和功放之間,可以切斷揚聲器的反電動勢對前級的干擾作用,使音質的清晰度得到大幅度提高。
電壓跟隨器是共集電極電路,信號由基極輸入,由射極輸出,因此又可將其稱為射極輸出器。電壓跟隨器的電壓增益近似為一,具有高輸入電阻、低輸出電阻的特點,在電路中可起到隔離前后兩級電路的作用。其電路圖如下圖所示:
電壓跟隨的作用編輯電壓跟隨器起緩沖、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。舉一個應用的典型例子:電吉他的信號輸出屬于高阻,接入錄音設備或者音箱時,在音色處理電路之前加入電壓跟隨器,會使得阻抗匹配,音色更加完美。很多電吉他效果器的輸入部分設計都用到了這個電路。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。
電壓跟隨器的輸入阻抗高、輸出阻抗低特點,可以極端一點去理解,當輸入阻抗很高時,就相當于對前級電路開路;當輸出阻抗很低時,對后級電路就相當于一個恒壓源,即輸出電壓不受后級電路阻抗影響。一個對前級電路相當于開路,輸出電壓又不受后級阻抗影響的電路當然具備隔離作用,使前、后級電路之間互不影響。
電壓跟隨電路
圖a所示電壓跟隨器是同相放大電路的特殊情況,信號由運放同相端輸入,反饋電阻為0,負反饋強,工作穩(wěn)定,輸入阻抗大,輸出阻抗小,具有阻抗變換作用。但當輸入信號電壓越來越接近運放的正電源電壓時,可能發(fā)生死鎖現(xiàn)象,使得信號無法輸出。
圖b所示電壓跟隨器是圖a的改進版,可有效預防死鎖現(xiàn)象。在該電路中,存在等式Vi+Vis=Vo,其中Vis為運放的純輸入電壓;Vo=-Avis,其中A為運放開環(huán)電壓放大倍數(shù)。
電壓跟隨器電路二- -寬帶電壓跟隨器電路
電壓跟隨器電路三
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