運(yùn)放電壓跟隨器電路,原理,作用詳解-KIA MOS管

電壓跟隨器

電壓跟隨器可以定義為運(yùn)算放大器電路的輸出直接跟隨運(yùn)算放大器的輸入。所以輸入和輸出電壓是相同的。該電路不提供任何放大功能。因此，電壓增益相當(dāng)于1。它也被稱為單位增益、緩沖和隔離放大器。該電路具有高輸入阻抗，因此可用于不同的電路中。電壓跟隨器使用輸入信號來提供有效的輸出隔離。基本圖如下所示。

運(yùn)放電壓跟隨器

電壓跟隨器的顯著特點(diǎn)是輸入阻抗高而輸出阻抗低。具體來說，輸入阻抗可以達(dá)到幾兆歐姆，而輸出阻抗通常只有幾歐姆，甚至更低。這種特性使得它在電路中能起到阻抗匹配的作用，使得后一級的放大電路更好地工作。

當(dāng)輸入阻抗很高時(shí)，相當(dāng)于對前級電路開路；而當(dāng)輸出阻抗很低時(shí)，對后級電路就相當(dāng)于一個(gè)恒壓源，即輸出電壓不受后級電路阻抗影響。因此，電壓跟隨器常用作中間級，以“隔離”前后級之間的影響，此時(shí)也稱之為緩沖級。

此外，電壓跟隨器還可以提高輸入阻抗，大幅度減小輸入電容的大小，為應(yīng)用高品質(zhì)的電容提供保證。其電壓放大倍數(shù)恒小于且接近1，因此輸出電壓會(huì)跟隨輸入電壓的變化而變化。

運(yùn)放電壓跟隨器工作原理

運(yùn)放電壓跟隨器的原理是利用運(yùn)算放大器的高增益特性，實(shí)現(xiàn)輸入電壓與輸出電壓之間的線性關(guān)系。在理想情況下，輸出電壓與輸入電壓完全相等，即增益為1，因此得名“電壓跟隨器”。

一個(gè)典型的運(yùn)放電壓跟隨器電路由一個(gè)運(yùn)算放大器、兩個(gè)電阻器R1和R2組成。R1連接在運(yùn)算放大器的反相輸入端(-)和輸出端之間，R2連接在運(yùn)算放大器的非反相輸入端（+）和輸出端之間。這種配置使得運(yùn)算放大器的輸出電壓與輸入電壓保持一致。

運(yùn)放電壓跟隨器的作用

?阻抗變換?：運(yùn)放電壓跟隨器具有高輸入阻抗和低輸出阻抗的特性，能夠?qū)崿F(xiàn)阻抗變換。其輸出阻抗趨于零，使得輸出電壓不會(huì)受負(fù)載阻抗變化的影響，相當(dāng)于恒壓源，可以提供負(fù)載所需的電流。

?緩沖和隔離?：由于運(yùn)放電壓跟隨器的輸入阻抗高，它不會(huì)吸取前級電路的功率，因此常用于輸入或輸出級，起隔離緩沖的作用。這有助于信號不衰減地傳輸?shù)截?fù)載。

?應(yīng)用場景?：運(yùn)放電壓跟隨器廣泛應(yīng)用于需要高輸入阻抗和低輸出阻抗的場合，如在分壓器電路中，它可以幫助將電壓電平從一個(gè)電路切換和維持到另一個(gè)電路，保留電壓源的信號。

運(yùn)放電壓跟隨器電路

使用運(yùn)算放大器741的電壓跟隨器電路圖一：

運(yùn)放電壓跟隨器

在使用運(yùn)算放大器 741 的電壓跟隨器電路中，我們首先將輸入信號施加到 IC 的非反相引腳，同時(shí)反相引腳 2 作為負(fù)反饋與輸出引腳 6 連接。偏置引腳（引腳 7 和 4）是與電池連接，輸出連接到負(fù)載電阻。運(yùn)算放大器IC 741的輸入阻抗較高，并且由于高輸入阻抗，它將從輸入源汲取非常低的電流，從而向負(fù)載提供高電流輸出。

使用運(yùn)算放大器741的電壓跟隨器電路圖二：

運(yùn)放電壓跟隨器