電壓跟隨器秘笈(九)，運(yùn)放構(gòu)成電壓跟隨器的穩(wěn)定性問題探討

電壓跟隨器并非深?yuàn)W難懂，究其本質(zhì)而言，電壓跟隨器即共集電極電路。本文對(duì)于電壓跟隨器的講解，主要在于介紹運(yùn)放構(gòu)成電壓跟隨器的穩(wěn)定性問題。此外，文章第一部分將簡(jiǎn)單介紹何為電壓跟隨器。如果你對(duì)本文涉及的電壓跟隨器相關(guān)內(nèi)容存在一定興趣，不妨繼續(xù)閱讀以下正文部分。如果本文內(nèi)容無法完全填充你對(duì)電壓跟隨器知識(shí)的欲望，可翻閱小編往期帶來的8篇電壓跟隨器秘笈。

一、電壓跟隨器是什么?

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，也就是電壓跟隨器的電壓放大倍數(shù)恒小于且接近1。當(dāng)RF=0，R1=∞，即uo=ui，Auf=1這時(shí)輸出電壓跟隨輸入電壓作形同的變化，稱為電壓跟隨器。

二、使用運(yùn)放構(gòu)成電壓跟隨器的穩(wěn)定性問題

用運(yùn)放構(gòu)成電壓跟隨器的電路，傳統(tǒng)教科書僅是簡(jiǎn)單的把輸出和反相輸入端連接起來完事兒，而實(shí)際電路要復(fù)雜的多，穩(wěn)定性問題不可忽視_，希望對(duì)實(shí)際應(yīng)用有一點(diǎn)幫助。

用電壓跟隨器使運(yùn)算放大器保持穩(wěn)定，須注意哪些問題?

A：對(duì)于采用負(fù)反饋的放大電路，如何減少振蕩以保持穩(wěn)定，目前尚無定論。電壓跟隨器也不例外。

運(yùn)算放大器理想的運(yùn)行狀態(tài)是輸出電壓和輸入電壓為同相，即，當(dāng)負(fù)輸入端的印加電壓引起輸出增大時(shí)，運(yùn)算放大器能夠相應(yīng)地使增加的電壓降低。不過，運(yùn)算放大器的輸入端和輸出端的相位總有差異。當(dāng)輸出和輸出之間的相位相差180°時(shí)，負(fù)輸入與正輸入正好相同，原本應(yīng)該減少的輸出卻得到了增強(qiáng)。(成為正反潰的狀態(tài)。)如果在特定頻段陷入這一狀態(tài)，并且仍然保持原有振幅，那么該輸出頻率和振蕩狀態(tài)將一直持續(xù)下去。

FIg1.　電壓跟隨器和反饋環(huán)路

2. 輸入輸出端出現(xiàn)相位差的主要原因

其原因大致可分為兩種:

1，由于運(yùn)算放大器固有的特性

2，由于運(yùn)算放大器以外的反饋環(huán)路的特性

2.1. 運(yùn)算放大器的特性

Fig2a 及Fig2b分別代表性地反映了運(yùn)算放大器的電壓增益—頻率特性和相位—頻率特性。數(shù)據(jù)手冊(cè)中也有這兩張曲線圖。

如圖所示，運(yùn)算放大器的電壓增益和相位隨頻率變化。運(yùn)算放大器的增益與反饋后的增益(使用電壓跟隨器時(shí)為0dB)之差，即為反饋環(huán)路繞行一周的增益(反饋增益)。如果反饋增益不足1倍(0dB)，那么，即使相位變化180o，回到正反饋狀態(tài)，負(fù)增益也將在電路中逐漸衰減，理論上不會(huì)引起震蕩。

反而言之，當(dāng)相位變化180o后，如頻率對(duì)應(yīng)的環(huán)路增益為1倍，則將維持原有振幅;如頻率對(duì)應(yīng)的環(huán)路增益為大于1倍時(shí)，振幅將逐漸發(fā)散。在多數(shù)情況下，在振幅發(fā)散過程中，受最大輸出電壓等非線性要素的影響，振幅受到限制，將維持震蕩狀態(tài)。

為此，當(dāng)環(huán)路增益為0dB時(shí)的頻率所對(duì)應(yīng)的相位與180o之間的差是判斷負(fù)反饋環(huán)路穩(wěn)定性的重要因素，該參數(shù)稱為相位裕度。(Fig2b.)

如沒有特別說明，單個(gè)放大器作為電壓跟隨器時(shí)，要保持足夠相位裕度的。

注：數(shù)據(jù)手冊(cè)注明「建議使用6dB以上的增益」的放大器，不可用作電壓跟隨器。

以上便是此次小編帶來的“電壓跟隨器”相關(guān)內(nèi)容，通過本文，希望大家對(duì)什么是電壓跟隨器具備一定的認(rèn)知，并對(duì)運(yùn)放構(gòu)成電壓跟隨器時(shí)造成的穩(wěn)定性問題具備深刻理解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，小編將于后期帶來更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!