電壓跟隨器秘笈(六),電壓跟隨器作用最全解析
對(duì)于電壓跟隨器,想必很多朋友較為熟悉,但你對(duì)電壓跟隨器真的了解嗎?如果你是電壓跟隨器大佬,能不加思考的闡述電壓跟隨器幾大作用嗎?如果你沒有自信做到這一切,不妨閱讀本文與電壓跟隨器作用相關(guān)內(nèi)容哦,主要內(nèi)容如下。
電壓跟隨器具有輸入阻抗高、輸出阻抗低的特點(diǎn),電壓跟隨器一般是指器件的輸入電壓與輸出電壓基本上相同,達(dá)到1倍的比率。電壓跟隨器有什么作用?電壓跟隨器主要作用起到電壓的緩沖和隔離的效果。電壓跟隨器同時(shí)還是三極管構(gòu)成的共集電路,共集電路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(jí)的放大電路更好的工作。
電壓跟隨器,顧名思義,就是輸出電壓與輸入電壓是相同的,就是說(shuō),電壓跟隨器的電壓放大倍數(shù)恒小于且接近1。
電壓跟隨器的顯著特點(diǎn)就是,輸入阻抗高,而輸出阻抗低,一般來(lái)說(shuō),輸入阻抗要達(dá)到幾兆歐姆是很容易做到的。輸出阻抗低,通??梢缘綆讱W姆,甚至更低。
在電路中,電壓跟隨器一般做緩沖級(jí)及隔離級(jí)。因?yàn)?,電壓放大器的輸出阻抗一般比較高,通常在幾千歐到幾十千歐,如果后級(jí)的輸入阻抗比較小,那么信號(hào)就會(huì)有相當(dāng)?shù)牟糠謸p耗在前級(jí)的輸出電阻中。在這個(gè)時(shí)候,就需要電壓跟隨器來(lái)從中進(jìn)行緩沖。起到承上啟下的作用。應(yīng)用電壓跟隨器的另外一個(gè)好處就是,提高了輸入阻抗,這樣,輸入電容的容量可以大幅度減小,為應(yīng)用高品質(zhì)的電容提供了前提保證。
電壓跟隨器的另外一個(gè)作用就是隔離,在HI-FI電路中,關(guān)于負(fù)反饋的爭(zhēng)議已經(jīng)很久了,其實(shí),如果真的沒有負(fù)反饋的作用,相信絕大多數(shù)的放大電路是不能很好的工作的。但是由于引入了大環(huán)路負(fù)反饋電路,揚(yáng)聲器的反電動(dòng)勢(shì)就會(huì)通過(guò)反饋電路,與輸入信號(hào)疊加。造成音質(zhì)模糊,清晰度下降,所以,有一部分功放的末級(jí)采用了無(wú)大環(huán)路負(fù)反饋的電路,試圖通過(guò)斷開負(fù)反饋回路來(lái)消除大環(huán)路負(fù)反饋的帶來(lái)的弊端。但是,由于放大器的末級(jí)的工作電流變化很大,其失真度很難保證。
在這里,電壓跟隨器的作用正好達(dá)到應(yīng)用,把電路置于前級(jí)和功放之間,可以切斷呀揚(yáng)聲器的反電動(dòng)勢(shì)對(duì)前級(jí)的干擾作用,使音質(zhì)的清晰度得到大幅度提高。
具有輸入保護(hù)的電壓跟隨器原理圖
電壓跟隨器是用一個(gè)三極管構(gòu)成的共集電路,它的電壓增益是一,所以叫做電壓跟隨器。那么電壓跟隨有什么作用呢?共集電路是輸入高阻抗,輸出低阻抗,這就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(jí)的放大電路更好的工作。舉一個(gè)應(yīng)用的例子:電吉他的信號(hào)輸出屬于高阻,接入錄音設(shè)備或者音箱時(shí),在音色處理電路之前加入這個(gè)電壓跟隨器,會(huì)使得阻抗配匹,音色更加完美。很多電吉他效果器的輸入部分設(shè)計(jì)都用到了這個(gè)電路。
電壓跟隨器是共集電極電路,信號(hào)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。電路的特點(diǎn)是:高輸入電阻、低輸出電阻、電壓增益近似為1,因此它可以完成上述功能。
電壓跟隨器具有輸入阻抗高、輸出阻抗低的特點(diǎn),你可以極端一點(diǎn)去理解,當(dāng)輸入阻抗很高時(shí),就相當(dāng)于對(duì)前級(jí)電路開路,當(dāng)輸出阻抗很低時(shí),對(duì)后級(jí)電路就相當(dāng)于一個(gè)恒壓源,即輸出電壓不受后級(jí)電路阻抗影響。一個(gè)對(duì)前級(jí)電路相當(dāng)于開路,輸出電壓又不受后級(jí)阻抗影響的電路當(dāng)然具備隔離作用,即使前、后級(jí)電路之間互不影響。
當(dāng)然在不同的電路中,電壓跟隨器的作用是不一樣的。比如在許多典型電路設(shè)計(jì)中,AD轉(zhuǎn)換器之前會(huì)有一個(gè)電壓跟隨器。
電壓跟隨器在這里的作用是阻抗變換作用。一方面,將輸入阻抗變得很高,這樣,對(duì)于輸入信號(hào)的影響可以做到很小;另一方面,輸出阻抗變得很低,AD輸入阻抗對(duì)輸入信號(hào)的影響可以做到很小。
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