電壓跟隨電路

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。基極電壓與集電極電壓相位相同，即輸入電壓與輸出電壓同相。這一電路的主要特點是：高輸入電阻、低輸出電阻、電壓增益近似為1，所以叫做電壓跟隨器。

電壓跟隨器電路

電壓跟隨器作用及特點：

那么電壓跟隨有什么作用呢？概括地講，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。

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，對后級電路呈低阻狀態，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。基本原理還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，即使前、后級電路之間互不影響。

電壓跟隨器

LM358是雙運算放大器。內部包括有兩個獨立的、高增益、內部頻率補償的雙運算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運算放大器的場合。

1/2 LM358則是用了LM358中的一個運算放大器。

在仔細分析Voltage Follower前先補充一下要用到的電路知識。

一個重要電路模型——倒向比例器

在實際應用中經常把非倒向端與公共端連接起來（接地），而只在倒向端加輸入電壓

設輸入電壓用一個電壓為ui的電壓源表示，對節點圈1、圈2列出結點電壓方程，有

（1/R1+1/Ri+1/R2）un1-（1/R2）un2=ui/R1

（解釋：上式的一般形式是G11un1+G12un2=iS11

G11=1/R1+1/Ri+1/R2，G11為結點圈1的自導，自導總是正的，它等于聯結于各結點支路電導之和；G12=-1/R2，G12是圈1、圈2這對結點間的互導。互導總是負的，它們等于連接于兩結點間支路電導的負值。is11=ui/R1，is11表示結點圈1的注入電流。注入電流等于流向結點的電流源的代數和，流入結點者前面面取“+”號，流出結點者前面取“-”號。注入電流源還應包括電壓源和電阻串聯組合經等效變換形成的電流源。IS=GUS，這里US=ui，G=1/R1，故IS=ui/R1，iS11=IS=ui/R1。）

-（1/R2）un1+（1/Ro+1/R2）un2=-Au-/Ro

由于un1=u-，un2=uo，改寫上列方程，得

***

***

聯立求解上列方程，求得

所以uo/ui=***

從上式可見，由于A很大，Ro很小，Ri很大，再選擇適當的R1和R2，則有

uo/ui≈-R2/R1

上式的負號就是倒向比例器倒向的體現

如果把上圖中的運放當作理想運放，由于A=oo，Ri=oo，R0=0，從uo/ui=***可直接求得

uo/ui=-R2/R1

含有理想運算放大器的電路的分析

按有關理想運放的性質，可以得到以下兩條規則：

（1）倒向端和非倒向端的輸入電流均為零［可稱之為“虛斷（路）”］；

（2）對于公共端（地），倒向輸入端的電壓與非倒向輸入端的電壓相等［可稱之為“虛短（路）”］。

分析由LM358組成的Voltage Follower

圖中運放為理想運放，根據相關性質容易得出uo=ui，同時有ii=0。

此電路的輸出電壓完全“重復”輸入電壓，故稱為電壓跟隨器。由于Ri為無限大，所以它又起“隔離作用”。