01、电压跟随电路

电压跟随器是共集电极电路,信号从基极输入,射极输出,故又称射极输出器。基极电压与集电极电压相位相同,即输入电压与输出电压同相。这一电路的主要特点是:高输入电阻、低输出电阻、电压增益近似为 1,所以叫做电压跟随器。

 

(电压跟随器电路)


02、电压跟随器的作用及特点

那么,电压跟随有什么作用呢?概括地讲,电压跟随器起缓冲、隔离、提高带载能力的作用。

 

共集电路的输入高阻抗,输出低阻抗的特性,使得它在电路中可以起到阻抗匹配的作用,能够使得后一级的放大电路更好的工作。

 

电压隔离器输出电压近似输入电压幅度,并对前级电路呈高阻状态,对后级电路呈低阻状态,因而对前后级电路起到“隔离”作用。

 

电压跟随器常用作中间级,以“隔离”前后级之间的影响,此时称之为缓冲级。基本原理还是利用它的输入阻抗高和输出阻抗低之特点。

 

电压跟随器的输入阻抗高、输出阻抗低特点,可以极端一点去理解,当输入阻抗很高时,就相当于对前级电路开路;当输出阻抗很低时,对后级电路就相当于一个恒压源,即输出电压不受后级电路阻抗影响。一个对前级电路相当于开路,输出电压又不受后级阻抗影响的电路当然具备隔离作用,即使前、后级电路之间互不影响。

 

03、关于 AD 前面的电压跟随器

 


R25 的作用是消反射的,运放的 5、6 角理论上是电压相同的,且输入阻抗是无穷大!那么输入信号的电流主要是通过 R28 流入地,也就是输入点的电压在 WK-in 点形成,理论上不会有电流流入 R25。如果没有 R25,那么信号就会 100%反射到 WK-in 上。如果信号源的内阻非常的大,也就是带载的能力很差,反射的信号就会在 R28 的输入点附近形成很强的发射震荡,也就是“回音”这样的噪声,经过放大就会使输出信号质量很差,R25 和 C12 的接入可以把在 5pin 的反射信号有效地吸收,高频的反射信号通过 C12 泄放到地(AGND)R25 把反射的信号阻隔在 5pin 的输入端。

 

那么,R25 为什么是 20K 呢?这个可能是经验值,R25 大了就会影响到 5pin 的信号强度毕竟运放不是理想的在说也同样会反射大量的信号,小了就像导线一样不能阻挡反射信号。通常会取到 R28 的 2-3 倍这个样子。R28、R25、R27 的选取和运放的工作阻抗有关。D2、D3 静电钳位,100ohm 电阻不是阻抗匹配!通常的电路都有内阻,一般的数字电路的普遍内阻在 100ohm 左右,也就是 VCC 5V 的情况下,最大输出电流是 50mA 的样子,所以电路中常用 100ohm 的电阻来消反射。这样的电路中的输出功率最大也就是阻抗匹配!电流也最大。

 

04、电压跟随器的相关问题

什么样的电路中用到电压跟随器呢?滤波电路与放大电路之间需要吗?

 

◆ 电压跟随器的输入阻抗很大,输出阻抗很小,在电路中其阻抗变换的作用。简单理解就是增强信号的驱动能力。

 

◆ 滤波电路如果是有源滤波器,输出阻抗很小(运放输出阻抗小),与放大电路之间不需要加跟随器。

 

◆ 如果是无源滤波器,输出阻抗较大,如果后面放大器是同相放大器,其输入阻抗很大,也无需跟随器。

 

◆ 如果是无源滤波器,输出阻抗较大,如果后面放大器是反向放大器,其输入阻抗较小,需要加跟随器,否则,会影响放大器的精度。