了解下什么是電壓跟隨器

電壓跟隨器簡(jiǎn)介

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?；鶚O電壓與集電極電壓相位相同，即輸入電壓與輸出電壓同相，也就是電壓跟隨器的電壓放大倍數(shù)恒小于且接近1。當(dāng)RF=0，R1=∞，即uo=ui，Auf=1這時(shí)輸出電壓跟隨輸入電壓作形同的變化，稱為電壓跟隨器。

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。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)。基本原理還是利用它的輸入阻抗高和輸出阻抗低的特點(diǎn)。電壓跟隨器的輸入阻抗高、輸出阻抗低的特點(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，即輸出電壓不瘦后級(jí)電路阻抗的影響。一個(gè)對(duì)前級(jí)電路相當(dāng)于開路，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。

電壓跟隨器主要用途在哪里

1、緩沖

在一定程度上可以避免由于輸出阻抗較高，而下一級(jí)輸入阻抗較小時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)損耗，起到承上啟下的作用。

2、隔離

由于電壓跟隨器具有輸入阻抗高，輸出阻抗低的特點(diǎn)，使得它對(duì)上一級(jí)電路呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，而對(duì)下一級(jí)電路呈現(xiàn)低阻狀態(tài)，常用于中間級(jí)，以隔離前后級(jí)電路，消除它們之間的相互影響。在HIFI電路中就包含電壓跟隨器，將其置于前級(jí)和功放之間，用于消除揚(yáng)聲器的反電動(dòng)勢(shì)對(duì)前級(jí)的干擾，使得音質(zhì)更加清晰。

3、阻抗匹配、提高帶載能力

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(阻抗從字面上看就與電阻不一樣，其中只有一個(gè)阻字是相同的，而另一個(gè)抗字呢?簡(jiǎn)單地說，阻抗就是電阻加電抗，所以才叫阻抗;周延一點(diǎn)地說，阻抗就是電阻、電容抗及電感抗在向量上的和。在直流電的世界中，物體對(duì)電流阻礙的作用叫做電阻，世界上所有的物質(zhì)都有電阻，只是電阻值的大小差異而已。電阻小的物質(zhì)稱作良導(dǎo)體，電阻很大的物質(zhì)稱作非導(dǎo)體，而最近在高科技領(lǐng)域中稱的超導(dǎo)體，則是一種電阻值幾近于零的東西。但是在交流電的領(lǐng)域中則除了電阻會(huì)阻礙電流以外，電容及電感也會(huì)阻礙電流的流動(dòng)，這種作用就稱之為電抗，意即抵抗電流的作用。

電容及電感的電抗分別稱作電容抗及電感抗，簡(jiǎn)稱容抗及感抗。它們的計(jì)量單位與電阻一樣是歐姆，而其值的大小則和交流電的頻率有關(guān)系，頻率愈高則容抗愈小感抗愈大，頻率愈低則容抗愈大而感抗愈小。此外電容抗和電感抗還有相位角度的問題，具有向量上的關(guān)系式，因此才會(huì)說：阻抗是電阻與電抗在向量上的和)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。

關(guān)于AD前面的電壓跟隨器

R25的作用是消反射的，運(yùn)放的5、6角理論上是電壓相同的，且輸入阻抗是無窮大!那么輸入信號(hào)的電流主要是通過R28流入地，也就是輸入點(diǎn)的電壓在WK-in點(diǎn)形成，理論上不會(huì)有電流流入R25，如果沒有R25那么信號(hào)就會(huì)100%反射到WK-in上，如果信號(hào)源的內(nèi)阻非常的大，也就是帶載的能力很差，反射的信號(hào)就會(huì)在R28的輸入點(diǎn)附近形成很強(qiáng)的發(fā)射震蕩也就是“回音”這樣的噪聲經(jīng)過放大就會(huì)使輸出信號(hào)質(zhì)量很差，R25和C12的接入可以把在5pin的反射信號(hào)有效地吸收，高頻的反射信號(hào)通過C12泄放到地(AGND)R25把反射的信號(hào)阻隔在5pin的輸入端。

那么R25為什么是20K呢?這個(gè)可能是經(jīng)驗(yàn)值，R25大了就會(huì)影響到5pin的信號(hào)強(qiáng)度畢竟運(yùn)放不是理想的在說也同樣會(huì)反射大量的信號(hào)，小了就像導(dǎo)線一樣不能阻擋反射信號(hào)。通常會(huì)取到R28的2-3倍這個(gè)樣子。R28、R25、R27的選取和運(yùn)放的工作阻抗有關(guān)。D2、D3靜電鉗位，100ohm電阻不是阻抗匹配!通常的電路都有內(nèi)阻，一般的數(shù)字電路的普遍內(nèi)阻在100ohm左右，也就是VCC 5V的情況下，最大輸出電流時(shí)50mA的樣子，所以電路中常用100ohm的電阻來消反射。這樣的電路中的輸出功率最大也就是阻抗匹配!電流也最大。

當(dāng)運(yùn)算放大器作為電壓跟隨器時(shí)，輸入輸出端出現(xiàn)相位差的原因有：

其原因大致可分為兩種：

1，由于運(yùn)算放大器固有的特性

2，由于運(yùn)算放大器以外的反饋環(huán)路的特性