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電壓跟隨器的特點和計算方法

CHANBAEK ? 來源:黑海豚電子設計 ? 作者:Suka ? 2023-10-01 17:38 ? 次閱讀

電壓跟隨器(Voltage Follower),也稱為緩沖放大器(Buffer Amplifier),是一種放大器電路,其輸出電壓與輸入電壓相同,但電流增益增加。它的主要作用是將輸入電壓的阻抗轉換為較低的輸出電壓阻抗,提供電流放大和電壓跟隨的功能。

電壓跟隨器(VOLTAGE FOLLOWER):電壓跟隨器是共集電極電路,信號從基極輸入,射極輸出,所以成為射極輸出器,基極電壓與集電極電壓相同,盡輸入電壓與輸出電壓相同且同相,優點是:輸入阻抗很大,輸出阻抗很低,電壓增益近似為1,一般應用為隔離,提高驅動能力,緩沖……等作用。

電壓跟隨器的特點包括:

  1. 輸出電壓與輸入電壓相同:輸出電壓等于輸入電壓,沒有增益的放大作用,只提供電流增益。
  2. 高輸入阻抗:由于輸入電路是非反相輸入,輸入電阻較高,對輸入信號源不會有明顯的負載效應。
  3. 低輸出阻抗:輸出端具有較低的輸出阻抗,可以驅動較低負載電阻,從而提供較大的輸出電流能力。
  4. 電壓跟隨:輸出電壓緊密跟隨輸入電壓的變化,復制輸入電壓信號,具有電壓跟隨的特性。

因為電壓跟隨器的特點,它在電路設計中經常被用作信號放大的前級驅動器、阻抗匹配器、緩沖器等應用場合,可以對輸入信號源進行隔離和保護,同時提供較低的輸出阻抗和較大的輸出電流。

電壓跟隨器的基本電路結構如下圖所示:

?1.電壓跟隨器計算方法

電壓跟隨器的一般用法:

?輸入端 通過兩個電阻分壓得到合適的電壓信號,然后通過電壓跟隨器到ADC輸入端,起作用是,減少或阻斷ADC芯片或ADC引腳內部電阻對采樣信號的干擾。其原理為 輸入阻抗很大,運放的輸入功耗很小, 電壓跟隨器輸出阻抗非常低 。

電壓跟隨器電源:電壓跟隨器可以選擇單電源(顧名思義就是跟隨電壓只能保持單向),也可以選擇雙電源(正負電源)對于交流信號模擬信號一半會作用雙電源軌到軌電路。

圖片

?其中,Vin為輸入電壓,Vout為輸出電壓,Rin為輸入電阻,R1為負反饋電阻,RE為發射極電阻。由于負反饋的作用,輸入電流成為輸出電流的參考,反饋電流流過發射極電阻RE,從而使得輸出電流與輸入電流相等,實現電壓跟隨的功能。

?計算公式:

Vout=Vin

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