電壓跟隨器秘笈(三)，搞定電壓跟隨器跟隨特性+電路原理

何為電壓跟隨器、電壓跟隨器的主要用途以及電壓跟隨器的特點(diǎn)，是往期文章中的主要講解內(nèi)容。為進(jìn)一步增進(jìn)大家對(duì)電壓跟隨器的了解，本文將為大家介紹電壓跟隨器的跟隨特性以及電壓跟隨器的電路原理。如果你對(duì)本文內(nèi)容存在一定興趣，不妨繼續(xù)閱讀以下正文部分哦。

一、電壓跟隨器的特點(diǎn)

電壓跟隨器具有高輸入電阻、低輸出電阻的特點(diǎn)。極端一點(diǎn)理解的話，當(dāng)輸入阻抗很高時(shí)，就相當(dāng)于對(duì)前級(jí)電路開(kāi)路，當(dāng)輸出阻抗很低時(shí)，對(duì)后級(jí)電路就相當(dāng)于一個(gè)恒壓源，即輸出電壓不受后級(jí)電路阻抗影響。一個(gè)對(duì)前級(jí)電路相當(dāng)于開(kāi)路，輸出電壓又不受后級(jí)阻抗影響的電路當(dāng)然具備隔離作用，即使前、后級(jí)電路之間互不影響。而隔離作用就是將負(fù)載對(duì)輸入端的影響隔離掉。電壓跟隨器的作用

在電路中，電壓跟隨器一般做緩沖級(jí)及隔離級(jí)。由于電壓放大器的輸出阻抗一般比較高，通常在幾千歐到幾十千歐，如果后級(jí)的輸入阻抗比較小，那么信號(hào)就會(huì)有相當(dāng)?shù)牟糠謸p耗在前級(jí)的輸出電阻中。在這個(gè)時(shí)候，就需要電壓跟隨器來(lái)從中進(jìn)行緩沖。起到承上啟下的作用。應(yīng)用電壓跟隨器的另外一個(gè)好處就是，提高了輸入阻抗，這樣，輸入電容的容量可以大幅度減小，為應(yīng)用高品質(zhì)的電容提供了前提保證。

電壓跟隨器的另外一個(gè)作用就是隔離，在HI-FI電路中，關(guān)于負(fù)反饋的爭(zhēng)議已經(jīng)很久了，其實(shí)，如果真的沒(méi)有負(fù)反饋的作用，相信絕大多數(shù)的放大電路是不能很好的工作的。但是由于引入了大環(huán)路負(fù)反饋電路，揚(yáng)聲器的反電動(dòng)勢(shì)就會(huì)通過(guò)反饋電路，與輸入信號(hào)疊加。造成音質(zhì)模糊，清晰度下降，所以，有一部分功放的末級(jí)采用了無(wú)大環(huán)路負(fù)反饋的電路，試圖通過(guò)斷開(kāi)負(fù)反饋回路來(lái)消除大環(huán)路負(fù)反饋的帶來(lái)的弊端。但是，由于放大器的末級(jí)的工作電流變化很大，其失真度很難保證。

在這里，電壓跟隨器的作用正好達(dá)到應(yīng)用，把電路置于前級(jí)和功放之間，可以切斷揚(yáng)聲器的反電動(dòng)勢(shì)對(duì)前級(jí)的干擾作用，使音質(zhì)的清晰度得到大幅度提高。

二、電壓跟隨器的跟隨特性

1、我們以CD電壓跟隨器為例來(lái)說(shuō)明跟隨特性

2、CD之所以具有電壓跟隨作用只要原因是它的輸出在輸入回路中，而且輸出阻抗比較小，所以可以接電阻，但是接的電阻也不是沒(méi)有限制的，有個(gè)最小限制的，因?yàn)槿綦娮杼〉脑?，就沒(méi)有了跟隨特性了。圖示中的電阻太小導(dǎo)致了下面的管子進(jìn)入了線性區(qū)

3、電阻為1K時(shí)，輸出電壓為264mv

4、電阻為10K時(shí)，輸出電壓為637mv

5、電阻為50K時(shí)，輸出電壓為750mv

6、電阻為100K時(shí)，輸出電壓為769mv

7、從上面可以看到，當(dāng)負(fù)載電阻越大時(shí)，則輸出電壓越高，說(shuō)明跟隨特性越好。為什么這么說(shuō)呢?因?yàn)楫?dāng)負(fù)載越高時(shí)，流過(guò)負(fù)載的電流越少，則電流主要由恒流源負(fù)載管的電流決定，而恒流源負(fù)載管的電流恒定，說(shuō)明輸出跟隨輸入變化

三、電壓跟隨器的電路特點(diǎn)

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(jí)的放大電路更好的工作。舉一個(gè)應(yīng)用的典型例子：電吉他的信號(hào)輸出屬于高阻，接入錄音設(shè)備或者音箱時(shí)，在音色處理電路之前加入這個(gè)電壓跟隨器，會(huì)使得阻抗匹配，音色更加完美。很多電吉他效果器的輸入部分設(shè)計(jì)都用到了這個(gè)電路。

電壓隔離器輸出電壓近似輸入電壓幅度，并對(duì)前級(jí)電路呈高阻狀態(tài)，對(duì)后級(jí)電路呈低阻狀態(tài)，因而對(duì)前后級(jí)電路起到“隔離”作用。

電壓跟隨器常用作中間級(jí)，以“隔離”前后級(jí)之間的影響，此時(shí)稱之為緩沖級(jí)?；驹磉€是利用它的輸入阻抗高和輸出阻抗低之特點(diǎn)。

電壓跟隨器的輸入阻抗高、輸出阻抗低特點(diǎn)，可以極端一點(diǎn)去理解，當(dāng)輸入阻抗很高時(shí)，就相當(dāng)于對(duì)前級(jí)電路開(kāi)路;當(dāng)輸出阻抗很低時(shí)，對(duì)后級(jí)電路就相當(dāng)于一個(gè)恒壓源，即輸出電壓不受后級(jí)電路阻抗影響。一個(gè)對(duì)前級(jí)電路相當(dāng)于開(kāi)路，輸出電壓又不受后級(jí)阻抗影響的電路當(dāng)然具備隔離作用，即使前、后級(jí)電路之間互不影響。

四、電壓跟隨器電路圖的原理

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。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(diǎn)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。

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(jí)的放大電路更好的工作。舉一個(gè)應(yīng)用的典型例子：電吉他的信號(hào)輸出屬于高阻，接入錄音設(shè)備或者音箱時(shí)，在音色處理電路之前加入這個(gè)電壓跟隨器，會(huì)使得阻抗匹配，音色更加完美。很多電吉他效果器的輸入部分設(shè)計(jì)都用到了這個(gè)電路。電壓隔離器輸出電壓近似輸入電壓幅度，并對(duì)前級(jí)電路呈高阻狀態(tài)，對(duì)后級(jí)電路呈低阻狀態(tài)，因而對(duì)前后級(jí)電路起到“隔離”作用。電壓跟隨器常用作中間級(jí)，以“隔離”前后級(jí)之間的影響，此時(shí)稱之為緩沖級(jí)?；驹磉€是利用它的輸入阻抗高和輸出阻抗低之特點(diǎn)。

電壓跟隨器的輸入阻抗高、輸出阻抗低特點(diǎn)，可以極端一點(diǎn)去理解，當(dāng)輸入阻抗很高時(shí)，就相當(dāng)于對(duì)前級(jí)電路開(kāi)路;當(dāng)輸出阻抗很低時(shí)，對(duì)后級(jí)電路就相當(dāng)于一個(gè)恒壓源，即輸出電壓不受后級(jí)電路阻抗影響。一個(gè)對(duì)前級(jí)電路相當(dāng)于開(kāi)路，輸出電壓又不受后級(jí)阻抗影響的電路當(dāng)然具備隔離作用，即使前、后級(jí)電路之間互不影響。射極跟隨器又叫射極輸出器，是一種典型的負(fù)反饋放大器。從晶體管的連接方法而言，它實(shí)際上是共集電極放大器。射極限隨器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大器。反饋電壓uf就是輸出電壓Usc即：因此，輸入電壓usr=ube+usc。通常Usc>Ube，忽略Ube不計(jì)，則usr≈usc。顯然，這就意味著射極限隨器的電壓放大倍數(shù)近似等于1。

再看輸出電壓與輸入電壓的相位關(guān)系。當(dāng)Usr增加時(shí)，ib、ie都增加，發(fā)射極電壓ue(usc)也就增加。反之，Usr減小時(shí)Usc也減小。這說(shuō)明輸出電壓與輸入電壓同相，正是因?yàn)椴粌H輸出電壓與輸入電壓大小相等，而且相位也相同。輸出電壓緊緊跟隨輸人電壓而變化，我們把這種具有跟隨特性的電路稱為“射極限隨器”。如上所述，射極限隨器的電壓放大倍數(shù)接近于1，沒(méi)有電壓放大能力。但射極跟隨器以很小的輸人電流卻可以得到很大的輸出電流(ie=(1+β)ib)。因此具有電流放大及功率放大作用。

以上便是小編此次想和大家分享的內(nèi)容，希望大家喜歡。