电压跟随器,顾名思义就是输出电压与输入电压是相同的,就是说电压跟随器的电压放大倍数恒小于且接近1。
电压跟随器的显著特点就是,输入阻抗高,而输出阻抗低。
根据其显著特点,常见的作用如下:
1- 缓冲 在一定程度上可以避免由于输出阻抗较高,而下一级输入阻抗较小时产生的信号损耗,起到承上启下的作用。
2- 隔离 由于电压跟随器具有输入阻抗高,输出阻抗低的特点,使得它对上一级电路呈现高阻状态,而对下一级电路呈现低阻状态,常用于中间级,以隔离前后级电路,消除它们之间的相互影响。在HIFI电路中就包含电压跟随器,将其置于前级和功放之间,用于消除扬声器的反电动势对前级的干扰,使得音质更加清晰。
3- 阻抗匹配、提高带载能力
举例电路分析如下:
- R1 R2 R3 D1的作用是什么?
R1:为了电路平衡,大小与信号源匹配,用于提高跟随精度,减小失调范围;
R2:相当于“上拉电阻”,因为这个电路跟随的电压低于-5V;
R3:调整输出阻抗;
D1:钳位作用,保证输出电压不超过-5+0.8V。
- 上面电路并非简单的跟随器,它包含了微分电路和积分电路:
R1和C组成微分电路,当输入信号突变时运放输出高脉冲信号,可以用于检出输入信号突变情况;
R2是运放的负载电阻,但并非是输出的负载电阻;
R3与470pF电容组成积分电路,可以消除运放输出的高脉冲信号。
- 下图是当输入信号突变时的输出波形:
红色是输入信号,白色是运放输出信号,蓝色是最终输出信号