電壓跟隨器在現(xiàn)實生活中的應用范圍遠超想象,但對于電壓跟隨器,一般群眾并不了解。前文中,曾對電壓跟隨器的電路、電壓跟隨器的特點加以介紹。本文中,將著重講解電壓跟隨器的主要用途。如果你對本文的內(nèi)容存在一定興趣,不妨繼續(xù)閱讀一下正文哦。
一、電壓跟隨器簡介
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,也就是電壓跟隨器的電壓放大倍數(shù)恒小于且接近1。當RF=0,R1=∞,即uo=ui,Auf=1這時輸出電壓跟隨輸入電壓作形同的變化,稱為電壓跟隨器。
二、電壓跟隨器特點
電壓跟隨器具有高輸入電阻、低輸出電阻的特點。極端一點理解的話,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,即使前、后級電路之間互不影響。而隔離作用就是將負載對輸入端的影響隔離掉。
三、電壓跟隨器主要用途在哪里
1、緩沖
在一定程度上可以避免由于輸出阻抗較高,而下一級輸入阻抗較小時產(chǎn)生的信號損耗,起到承上啟下的作用。
2、隔離
由于電壓跟隨器具有輸入阻抗高,輸出阻抗低的特點,使得它對上一級電路呈現(xiàn)高阻狀態(tài),而對下一級電路呈現(xiàn)低阻狀態(tài),常用于中間級,以隔離前后級電路,消除它們之間的相互影響。在HIFI電路中就包含電壓跟隨器,將其置于前級和功放之間,用于消除揚聲器的反電動勢對前級的干擾,使得音質(zhì)更加清晰。
3、阻抗匹配、提高帶載能力
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(阻抗從字面上看就與電阻不一樣,其中只有一個阻字是相同的,而另一個抗字呢?簡單地說,阻抗就是電阻加電抗,所以才叫阻抗;周延一點地說,阻抗就是電阻、電容抗及電感抗在向量上的和。在直流電的世界中,物體對電流阻礙的作用叫做電阻,世界上所有的物質(zhì)都有電阻,只是電阻值的大小差異而已。電阻小的物質(zhì)稱作良導體,電阻很大的物質(zhì)稱作非導體,而最近在高科技領域中稱的超導體,則是一種電阻值幾近于零的東西。但是在交流電的領域中則除了電阻會阻礙電流以外,電容及電感也會阻礙電流的流動,這種作用就稱之為電抗,意即抵抗電流的作用。
電容及電感的電抗分別稱作電容抗及電感抗,簡稱容抗及感抗。它們的計量單位與電阻一樣是歐姆,而其值的大小則和交流電的頻率有關系,頻率愈高則容抗愈小感抗愈大,頻率愈低則容抗愈大而感抗愈小。此外電容抗和電感抗還有相位角度的問題,具有向量上的關系式,因此才會說:阻抗是電阻與電抗在向量上的和)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這個電壓跟隨器,會使得阻抗匹配,音色更加完美。
四、電壓跟隨器的應用
1、關于AD前面的電壓跟隨器
R25的作用是消反射的,運放的5、6角理論上是電壓相同的,且輸入阻抗是無窮大!那么輸入信號的電流主要是通過R28流入地,也就是輸入點的電壓在WK-in點形成,理論上不會有電流流入R25,如果沒有R25那么信號就會100%反射到WK-in上,如果信號源的內(nèi)阻非常的大,也就是帶載的能力很差,反射的信號就會在R28的輸入點附近形成很強的發(fā)射震蕩也就是“回音”這樣的噪聲經(jīng)過放大就會使輸出信號質(zhì)量很差,R25和C12的接入可以把在5pin的反射信號有效地吸收,高頻的反射信號通過C12泄放到地(AGND)R25把反射的信號阻隔在5pin的輸入端。
那么R25為什么是20K呢?這個可能是經(jīng)驗值,R25大了就會影響到5pin的信號強度畢竟運放不是理想的在說也同樣會反射大量的信號,小了就像導線一樣不能阻擋反射信號。通常會取到R28的2-3倍這個樣子。R28、R25、R27的選取和運放的工作阻抗有關。D2、D3靜電鉗位,100ohm電阻不是阻抗匹配!通常的電路都有內(nèi)阻,一般的數(shù)字電路的普遍內(nèi)阻在100ohm左右,也就是VCC 5V的情況下,最大輸出電流時50mA的樣子,所以電路中常用100ohm的電阻來消反射。這樣的電路中的輸出功率最大也就是阻抗匹配!電流也最大。
2、巧用LM324運放搭建電壓跟隨器
我們先用LM324電壓跟隨器做一個簡略的草圖,圖片如下所示:
上面這個線路圖,其實就說明了im324電壓跟隨器在設計的電路需要非常專業(yè)的電子知識才能完成,本文中下面介紹的可以看到當信號在10K以內(nèi)(-3DB),特性還算可以,10k以后,運放特性急劇下降。導致波形失真。。。另外,這個運放的擺率是0.3V/us。 當輸入信號VPP是10MS是輸出放大1000倍,其峰值是5V。由SR=2πf*v。可得f在10K左右。再一次說明了上述出現(xiàn)的問題,如果電壓的板子測試BG,則這個是不通過的如圖:
這lm324電壓跟隨器 的電壓圖有個特點 內(nèi)部頻率補償 直流電壓增益高(約100dB) 電源電壓范圍寬:單電源(3—32V) 雙電源(±1.5—±16V) OPA637,至于參數(shù)什么的就不說了,看價格就知道差距了,做的放大電路感覺很簡單,做出來效果也很不錯。
以上便是小編此次帶來的“電壓跟隨器”的相關內(nèi)容,希望大家通過本文可對電壓跟隨器的主要用途有所了解。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!