电压跟随器全解完整版
电压跟随器的结构
![电压跟随器的结构](https://img.taocdn.com/s3/m/51994dc6c9d376eeaeaad1f34693daef5ef713b6.png)
电压跟随器的结构1. 引言电压跟随器是一种常用的电路结构,用于将输入信号的变化直接传递给输出端,使得输出端的电压与输入端保持一致。
它在各种电子设备中广泛应用,如放大器、滤波器、模拟开关等。
本文将介绍电压跟随器的结构、工作原理及其在实际应用中的一些注意事项。
2. 电压跟随器的基本结构电压跟随器通常由一个晶体管和若干个被动元件(如电阻和电容)组成。
其中,晶体管起到放大和驱动输出信号的作用,被动元件则负责稳定和调节输入信号。
图1. 电压跟随器基本结构示意图如图1所示,晶体管Q1是一个NPN型双极性晶体管,它的发射极连接到地,基极通过R1与输入信号Vin相连,集电极通过R2与输出信号Vout相连。
此外,C1是一个旁路电容,用于提高低频响应。
3. 电压跟随器的工作原理电压跟随器的工作原理可以简单描述为:当输入信号Vin变化时,晶体管Q1的基极电压也会相应变化,从而改变晶体管的导通程度。
当输入信号增大时,晶体管的导通程度增加,输出信号也相应地增大;当输入信号减小时,晶体管的导通程度减小,输出信号也相应地减小。
具体来说,当输入信号为正向偏置(即Vin>0),基极电压高于发射极电压,导致晶体管进入放大区。
此时,由于发射极与集电极之间存在一个电压降(即Vbe),使得输出信号稍微低于输入信号。
当输入信号为负向偏置(即Vin<0),基极电压低于发射极电压,导致晶体管进入截止区。
此时,输出信号与输入信号完全一致。
4. 电压跟随器的特点•高输入阻抗:由于晶体管的基极接在输入端,所以电压跟随器具有很高的输入阻抗。
这使得它可以轻松地接收来自其他电路或传感器的弱信号。
•低输出阻抗:电压跟随器的输出阻抗很低,可以提供较大的输出电流。
这使得它可以驱动后级电路或负载,而不会对信号造成失真。
•保持输入信号与输出信号一致:电压跟随器能够将输入信号的变化直接传递给输出端,输出端的电压与输入端保持一致。
这使得它在信号放大和传输过程中起到了很好的缓冲作用。
电压跟随器
![电压跟随器](https://img.taocdn.com/s3/m/21ea8fd8ce2f0066f53322ed.png)
电压跟随器
若在同相放大器中的置R1=∞和R2=0,就是成为单位增益放大器,或电压跟随器如图1.8(a)所示。
值得注意的是,这个电路有运算放大器和将输出完全反馈到输入的一根导线所组成。
这种闭环参数是:
等效电路如图(b)所示,作为一个电压放大器,这个跟随器并没有尽职,因为它的增益仅仅为1。
然而,它的特长是起到一个阻抗变换的作用。
因为从它的输入看进去,它是一个开路;而从它的输出端看进去是短路,源值为V0=Vi。
为了领会这个特点,现在考虑一个源,其电压为Vs,要将其跨接在某一个负载RL上。
如果这个源始理想的,那么要做的就是用一根导线将两者连接起来。
然而,就是这个源有非零输出电阻Rs,如下图(a)所示,那么Rs和RL将构成电压分压器,VL的幅度一定会小于Vs的幅度,这是由于在Rs上的压降关系。
现在用一个电压跟随器来替换这跟导线如图(b)所示,因为这个跟随器有Ri=∞,在输入端部存在加载,所以VI=VS。
再者,因为跟随器有Ro=0,从输出端口也不存在加载,所以VL=VI=VS,这表明现在RL接受了全部原电源电压而且无任何损失。
因此,这个电压跟随器的作用就是在源和负载之间起到一个缓冲作用。
还能观察到,现在源没有输送出任何电流,所以也不存在功率损耗,而在上图(a)电路中却存在。
由RL所吸收的电流和功率现在是由运算放大器提供的,而则个还是从运算放大器的电源取得的,不过在图中并没有明确表示出来。
因此,
除了将UL完全恢复到VS值之外,跟随器还免除了Vs提供任何功率。
电压跟随器的结构
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电压跟随器的结构
电压跟随器是一种常用的电路,它的主要作用是在输入电压发生变化时,输出电压也跟随变化,保持相同的变化趋势。
这种电路通常由一个差动放大器和一个输出级组成。
差动放大器通常由两个晶体管或运算放大器组成。
其中一个晶体管或运算放大器被连接到输入信号,另一个被连接到反馈回路。
这样做的目的是使输出信号与输入信号之间存在差异,从而产生放大效果。
输出级通常由一个晶体管或功率放大器组成。
该晶体管或功率放大器的基极或控制端被连接到差动放大器的输出端,而其集电极或负载端则被连接到负载上。
这样做的目的是将差动放大器产生的小信号转换为能够驱动负载的大信号。
为了保持稳定性和减少噪声干扰,电压跟随器通常还包括滤波电容和稳压二极管等元件。
滤波电容用于去除高频噪声,稳压二极管则用于保持输出电压稳定不变。
总之,电压跟随器的结构包括差动放大器、输出级、滤波电容和稳压二极管等元件。
这种电路可以广泛应用于自动控制、信号处理和测量等领域。
电压跟随器的基本电路
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电压跟随器的基本电路电压跟随器是一种被广泛应用于电子电路中的基本电路。
它可以将输入电压复制并输出,从而使得输出电压与输入电压保持一致。
本文将介绍电压跟随器的基本电路,包括其工作原理、原理图及其应用领域。
电压跟随器的基本原理是通过负反馈的方式,使得输出电压跟随着输入电压而变化。
它由一个放大电路和一个负反馈电路组成。
放大电路将输入信号进行放大,并将放大后的信号传递给负反馈电路。
负反馈电路将输出信号反馈给放大电路,并将其与输入信号进行比较。
通过调节反馈电路中的参数,输出信号可以与输入信号保持一致,从而实现电压跟随的功能。
电压跟随器的原理图如下所示:```+Vcc|R1|+-------|---------+| || || V1 |\ / O |\ /--------------|----> Vout/ \ |/ \ || R2 ---| | CGND GND```在上述原理图中,放大电路由R1和R2组成的电阻分压器和一个输出级的放大器组成。
输入电压V1从两个电阻R1和R2的中间引出。
负反馈电路由电容C组成,连接在放大电路的输出端和输入端之间。
输出电压由连接在放大电路输出端的电容C提供。
电压跟随器的工作过程如下:1. 当输入电压V1发生变化时,它被传递到放大电路中。
放大电路对输入电压进行放大,并将放大后的信号传递给负反馈电路。
2. 负反馈电路将放大电路输出的信号传递给放大电路的输入端进行比较。
如果输出电压与输入电压不一致,负反馈电路将调节放大电路的增益,直到输出电压与输入电压一致为止。
3. 当输出电压达到与输入电压一致时,负反馈电路停止调节放大电路的增益,输出电压将跟随输入电压进行变化。
电压跟随器在实际中有广泛的应用。
其中一个重要的应用就是在电源稳压器中。
电源稳压器用于将输入电压维持在一个恒定的水平,确保输出电压在负载变化时保持不变。
电压跟随器作为负反馈电路的核心组件,可以通过调节反馈电路的参数来提供稳定的输出电压。
电压跟随器
![电压跟随器](https://img.taocdn.com/s3/m/b890038be53a580216fcfe9d.png)
电压跟随器的作用电压跟随器是用一个三极管构成的共集电路,它的电压增益是一,所以叫做电压跟随器。
那么电压跟随有什么作用呢?共集电路是输入高阻抗,输出低阻抗,这就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。
你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。
所以,电压跟随器常用作中间级,以“隔离”前后级之间的影响,此时也称之为缓冲级。
基本原理还是利用它的输入阻抗高和输出阻抗低之特点,在电路中起阻抗匹配的作用。
举一个应用的例子:电吉他的信号输出属于高阻,接入录音设备或者音箱时,在音色处理电路之前加入这个电压跟随器,会使得阻抗配匹,音色更加完美。
很多电吉他效果器的输入部分设计都用到了这个电路。
电压跟随器电压跟随器,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,一般来说,输入阻抗要达到几兆欧姆是很容易做到的。
输出阻抗低,通常可以到几欧姆,甚至更低。
在电路中,电压跟随器一般做缓冲级及隔离级。
因为,电压放大器的输出阻抗一般比较高,通常在几千欧到几十千欧,如果后级的输入阻抗比较小,那么信号就会有相当的部分损耗在前级的输出电阻中。
在这个时候,就需要电压跟随器来从中进行缓冲。
起到承上启下的作用。
应用电压跟随器的另外一个好处就是,提高了输入阻抗,这样,输入电容的容量可以大幅度减小,为应用高品质的电容提供了前提保证。
电压跟随器的另外一个作用就是隔离,在HI-FI-(高保真),电路中,关于负反馈的争议已经很久了,其实,如果真的没有负反馈的作用,相信绝大多数的放大电路是不能很好的工作的。
但是由于引入了大环路负反馈电路,扬声器的反电动势就会通过反馈电路,与输入信号叠加。
电压跟随器
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电压跟随器下面是电压跟随器的实验!电压跟随器原理图电压跟随器实验数据记录表:(ri为等效输入电阻,ro为等效输出电阻,f表示频率)单位:电压V 电阻: Ω频率:Hz 万用表:VC830L 温度:26 时间:2012.08.13备注Ui Uo Un Up ri ro f上限f下限f失真f测供电电源正负12V (在16kHz时,Ui=8Vp-p时,输出只可达到6.88Vp-p)2.08 2.04 -0.09 -0.09 298k 0 79.4k \ 38k6kHz 5.04 5.04 -0.16 -0.16 309k 0 24.6k \ 16.4k8.04 8.04 -0.18 -0.18 297k 0 16k \ 8.7k2.06 2.06 -0.12 -0.12 153k 0 65.6k \ 42.4k16kHz 5.045.04失真-0.18 -0.16 123k 0 25.6k \ 16k8.046.88失真-0.21-0.1882.04 2.04 -0.11 -0.11 806k 0 67k \ 40k2kHz 5.04 5.04-0.147-0.147587k 0 26k \ 16.4k8.00 8.00-0.176-0.176418k 0 16.4k \ 9k供电电源正负8V 2.00 2.00-0.108-0.108310k 0 59.9k \ 40k2kHz 5.00 5.00-0.155-0.155317k 0 25.2k \ 16.4k8.04 8.04-0.175-0.175320k 0 13.3k \ 9k2.00 2.00 -0.11 -0.11 224k 0 59.9k \ 35.7k6kHz 5.005.00失真-0.172-0.160119k 0 24.5k \ 13.3k8.006.12失真-0.148-0.1872.00 2.00 -0.11 -0.11 801.6k 0 61.5k \ 32.2k16kHz 5.04 5.04-0.156-0.156461k 0 61.5k \ 32.2k8.04 8.04-0.185-0.185387k 0 14.3k \ 8.5k供电电源正负5V 2.03 2.03-0.076-0.076313.6k 0 55.1k \ 29.6k6kHz 5.00 5.00-0.185-0.185306.8k 0 20.1k \ 12.7k8.047.76失真-0.18-0.2172.08 2.08-0.146-0.146108k 0 55k \ 30.6k16kHz 5.085.08失真-0.182-0.1802.04 2.04-0.130-0.130470k 0 54k \ 31.6k2kHz 5.08 5.04-0.171-0.171424k 0 20.1k \ 9.85k8.047.8失真-0.162-0.198注:本次测量所有数据均以地为参考点。
电压跟随器全解
![电压跟随器全解](https://img.taocdn.com/s3/m/1345df1353ea551810a6f524ccbff121dd36c528.png)
电压跟随器共集电极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..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..举一个应用的典型例子:电吉他的信号输出属于高阻;接入录音设备或者音箱时;在音色处理电路之前加入这个电压跟随器;会使得阻抗匹配;音色更加完美..很多电吉他效果器的输入部分设计都用到了这个电路..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..一.LED点阵书写显示屏光笔电路主要就是一个门限可调的比较器5;具体电路图如图6所示..在图6的光笔电路图中;运放AR4组成一同向放大电器;将采集的电压放大2倍;之所以要将信号放大2倍;主要是在设计光敏二极管探头时;已经在探头上套了一层黑色的橡胶管;放大倍数和探头陷入橡胶管的深度有关;在测试中发现放大2倍时效果是最好的..运放AR2组成的电路就是一个比较器;而且这个比较器的门限电压可以通过调节R5改变;以适应环境光线的改变..在放大器和比较器的输出端都设计了一个跟随器;进一步减小下级电路对前级电路的影响..图15作品展示图二.红外车辆检测电路红外车辆检测电路原理已经在前面做了详细的叙述;电路如图3-2所示:图3-2红外车辆检测电路三.音频功率放大器人耳朵听觉的范围是2HZ~20KHZ;称之为可听声;单只喇叭要覆盖这么宽的频带范围;并且要很好的兼顾高低频两端的延伸、达到低失真、高瞬态、大功率承载能力的话是不可能的;所以就需要分频了;一般低音在300HZ以下;中音在300HZ~3KHZ;高音在3KHZ以上;本作品就是按照2HZ~300HZ;300HZ~3KHZ;大于3KHZ三个频率段来做的..分频电路主要是由RC滤波器和比例放大器组成..工作过程如下:音源器材输入的较微弱信号经过比例放大器后;放大到一定的程度此放大是对整个信号进行放大;再进行分频..因为信号是由高、中、低频混在一起的;为了达到把原音还原出来的效果;就必须把三个频率段分离出来..分频以后还有一个信号放大电路;作用是将分频后的信号进行放大..这样就可以对高、中、低音进行分别放大;以求达到不同的听觉效果..原理图如下:。
电压跟随器电路
![电压跟随器电路](https://img.taocdn.com/s3/m/85f42d2f10661ed9ad51f3f1.png)
电压跟随器电路:电路特点:输入电阻大输出电阻小,能真实地将输入信号传给负载而从信号源取流很小.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。
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。
举一个应用的典型例子:电吉他的信号输出属于高阻,接入录音设备或者音箱时,在音色处理电路之前加入这个电压跟随器,会使得阻抗配匹,音色更加完美。
很多电吉他效果器的输入部分设计都用到了这个电路。
共集电极放大电路:共集电极放大电路,输入信号是由三极管的基极与发射极两端输入的(在原图里看),再在交流通路里看,输出信号由三极管的发射极两端获得。
因为对交流信号而言,(即交流通路里)集电极是共同端,所以称为共集电极放大电路。
共集电极放大电路具有以下特性:1、输入信号与输出信号同相;2、无电压放大作用,电压增益小于1且接近于1,因此共集电极电路又有“电压跟随器”之称;3、电流增益高,输入回路中的电流iB<<输出回路中的电流iE和iC;4、有功率放大作用;5、适用于作功率放大和阻抗匹配电路。
6、在多级放大器中常被用作缓冲级和输出级。
为什么说这个是“共集电极放大电路”?集电极不是在上面吗?哪里共了?“输入电压从基极对地(集电极)之间输入,输出电压从发射极对地(集电极)之间取出”集电极怎么就变成地了?一说“共”指的就是对于交流信号而言的。
你把第一个图的交流等效电路画出来就明白了,共集电极电路的定义就是,在交流等效电路里,集电极作为输入输出的公共端,也就是地。
集电极在上面,接的是个直流电压Vcc,它在交流等效电路里面,电压不起作用,而输出端是从发射极输出(uo取自发射极),所以集电极对于信号的输出不会有影响,跟地的效果是一样的,相当于一个强制接地,所以是从基极输入,从发射极取出信号,以集电极为公共。
电压跟随器的电路结构
![电压跟随器的电路结构](https://img.taocdn.com/s3/m/0b0e5e2958eef8c75fbfc77da26925c52cc591f2.png)
电压跟随器的电路结构电压跟随器是半导体技术中一种重要的跟随器,它的发明和应用,使得一些重大的发明诞生了,例如放大器、控制器、转换器等。
在微机控制中,它也扮演着至关重要的角色,为了更好的理解和开发电压跟随器,本文将简要介绍其电路结构布局及其两种类型电路的原理、特点、应用,以及一些对电压跟随器的设计技巧。
一、电压跟随器电路结构电压跟随器是一类采用半导体元件,并能跟随特定输入电压的变化而变化的电路,它具有可靠性好、稳定性高、操作简便、低耗能等特点,在电子设备中被广泛应用。
根据控制和跟随电压的不同,电压跟随器可以分为两类:一类是自发放大电路,另一类则是始终保持输入跟随电压的电路。
1. 自发放大电路这类电压跟随器是采用放大电路来控制跟随电压,它采用两个电压源,一个是输入电压,一个是外部控制电压,将这两个电压输入放大器,放大器的输出电压就是跟随电压。
由此构成的电路结构由两个放大段组成,一个放大段用于放大输入电压,另一个放大段用于放大外部控制电压,并将它们输入到比较器中,比较器的输出就是跟随电压。
2. 一直保持电压这类电压跟随器是采用一个低压尺寸很小的钳位抵消稳压电路来控制跟随电压,它的电路结构由钳位抵消稳压电路和稳压电路组成,钳位抵消稳压电路采用一个低压尺寸很小的可调钳位来抵消稳压电路,输出电压就是输入电压,即跟随电压。
二、电压跟随器的两种类型1. 自发放大电路自发放大电路是一种电压跟随器,它的输出电压由输入电压和控制电压的变化而变化。
它具有可靠性好、操作简便、放大率高、出发温度不受影响等优点,最常用于跟踪控制电压精确,且能获得较高放大率的电路中。
这种电路在放大中适用,例如:放大器、控制器、转换器等应用。
同时,由于其外部控制电源的采用,自发放大电路更适用于要求由外部电源控制电压的电路中。
2. 一直保持电压一直保持电压也是一种电压跟随器,它的输出电压由输入电压的变化而变化,它具有可靠性好、操作简便、低耗能、尺寸小等特点,最常用于要求精确跟踪控制电压的电路中。
运放电压跟随器原理
![运放电压跟随器原理](https://img.taocdn.com/s3/m/7a8b48b0fbb069dc5022aaea998fcc22bdd1437e.png)
运放电压跟随器原理
运放电压跟随器是一种基于运算放大器的电路,其主要功能是将输入信号的电压完全复制到输出端,实现电压的跟随。
运放电压跟随器由一个运放电路组成,通常由一个差分输入级、一个共模输入级和一个输出级构成。
运放电压跟随器的原理是利用运放的差分放大特性来实现输入电压与输出电压的完全一致。
当输入信号施加到差分输入级时,差分输入级会将信号放大,然后将其传递到输出级,再经过输出级的放大,以确保输出电压与输入电压一致。
共模输入级的作用是提供稳定的工作点,增强对输入信号的跟随能力。
实际应用中,运放电压跟随器常用于信号传输、电压匹配和缓冲放大等场合。
其优点是输入阻抗高、输出阻抗低,能够减小负载对输入信号的影响,并确保信号传输的准确性和稳定性。
同时,由于运放电压跟随器能够提供大的放大倍数,也可用于放大微弱信号。
需要注意的是,在实际应用中,为了达到最佳的跟随效果,需要根据具体的应用需求选择合适的运放电路和元件,并进行适当的参数调整和补偿。
电压跟随器的工作原理
![电压跟随器的工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/331181556d175f0e7cd184254b35eefdc8d315b1.png)
电压跟随器的工作原理
电压跟随器(也称为电压跟随放大器)是一种电路,可以将输入信号的电压复制到输出端,但输出电流能够满足负载的需求。
它常用于放大低电压信号,并提供较高的输出电流。
电压跟随器的基本结构包括一个差分输入级和一个输出级。
输入级采用差分放大器,由两个晶体管组成,分别为NPN型和PNP型晶体管。
它们充当一个差分放大器的功能,对输入信
号进行放大,并产生差分信号。
差分信号进入输出级,输出级由一个晶体管组成。
这个晶体管是一个共射放大器,它的输出电流可以满足负载的需求。
输出级通过变阻器进行偏置,以确保输出级能够工作在适当的偏置点。
当输入信号变化时,差分输入级会将变化的信号放大,并通过输出级进行驱动,输出电压将与输入信号保持一致。
由于输出级能够提供较高的输出电流,因此它可以驱动负载电阻,从而满足负载的需求。
电压跟随器的工作原理基于放大器的负反馈原理。
负反馈通过将输出信号返回到输入端,使得输入信号与输出信号之间的差异趋于零。
这样可以提高电路的线性度和稳定性,并减小非线性失真。
总的来说,电压跟随器通过差分放大器将输入信号放大,并利用输出级提供足够的输出电流来满足负载需求。
通过负反馈原
理,输出电压能够跟随输入信号的变化,从而实现电压的复制和放大。
电压跟随器的原理
![电压跟随器的原理](https://img.taocdn.com/s3/m/0a7d1b04777f5acfa1c7aa00b52acfc789eb9fe4.png)
电压跟随器的原理
电压跟随器是一种电路,其主要功能是输入信号电压变化时,输出电压能够跟随输入电压变化而相应变化。
电压跟随器的原理是利用放大器的特性,通过负反馈来实现。
负反馈是指将部分输出信号经过一个反馈回路再输入到放大器的输入端,从而调节放大器的增益,使得输出信号能够跟随输入信号变化。
在电压跟随器中,一般使用运算放大器作为放大器的核心元件。
运算放大器有两个输入端,一个是非反向输入端(+),一个
是反向输入端(-),还有一个输出端。
当输入电压在非反向
输入端变化时,输出电压会以相同的变化方式跟随。
具体原理如下:当输入电压在非反向输入端变高时,输出电压也会变高;当输入电压在非反向输入端变低时,输出电压也会变低。
这是因为在负反馈的作用下,输出信号会通过反馈回路回到放大器的反向输入端,与输入信号相位相反,从而抵消部分输入信号,使得输出信号能够跟随输入信号变化。
电压跟随器原理
![电压跟随器原理](https://img.taocdn.com/s3/m/d93c1f07842458fb770bf78a6529647d26283463.png)
电压跟随器原理
电压跟随器是一种用于放大输入电压,并将输出电压与输入电压保持同样幅度的放大电路。
其原理基于负反馈的思想。
在电压跟随器中,输入电压通过一个输入电阻连接到非反向输入端,同时连接到反馈路径。
输出电压则通过一个输出电阻连接到反馈路径。
这里的反馈路径通常使用一个电阻和一个电容来构建。
当输入电压变化时,由于反馈路径的存在,部分输出电压将会通过反馈路径返回到非反向输入端。
这样,非反向输入端的电压将会与输入电压进行比较,并产生一个差别电压。
根据负反馈的原理,该差别电压将会导致输出电压的变化,以抵消输入电压的变化。
因此,电压跟随器的输出电压跟随着输入电压的变化而变化,且保持与输入电压同样的幅度。
这样可以实现电压信号的隔离和放大,同时保持输出的准确性和稳定性。
需要注意的是,由于电压跟随器中存在有限的输入电阻和输出电阻,因此会对输入和输出电路产生一定的负载。
在实际应用中,需要根据具体的要求和情况选择适当的电阻数值,以确保电压跟随器的性能和稳定性。
电压跟随器秘笈 搞定电压跟随器跟随特性+电路原理
![电压跟随器秘笈 搞定电压跟随器跟随特性+电路原理](https://img.taocdn.com/s3/m/dec32f675f0e7cd185253647.png)
电压跟随器秘笈搞定电压跟随器跟随特性+电路原理何为电压跟随器、电压跟随器的主要用途以及电压跟随器的特点,是往期文章中的主要讲解内容。
为进一步增进大家对电压跟随器的了解,本文将为大家介绍电压跟随器的跟随特性以及电压跟随器的电路原理。
如果你对本文内容存在一定兴趣,不妨继续阅读以下正文部分哦。
一、电压跟随器的特点电压跟随器具有高输入电阻、低输出电阻的特点。
极端一点理解的话,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。
而隔离作用就是将负载对输入端的影响隔离掉。
电压跟随器的作用在电路中,电压跟随器一般做缓冲级及隔离级。
由于电压放大器的输出阻抗一般比较高,通常在几千欧到几十千欧,如果后级的输入阻抗比较小,那么信号就会有相当的部分损耗在前级的输出电阻中。
在这个时候,就需要电压跟随器来从中进行缓冲。
起到承上启下的作用。
应用电压跟随器的另外一个好处就是,提高了输入阻抗,这样,输入电容的容量可以大幅度减小,为应用高品质的电容提供了前提保证。
电压跟随器的另外一个作用就是隔离,在HI-FI电路中,关于负反馈的争议已经很久了,其实,如果真的没有负反馈的作用,相信绝大多数的放大电路是不能很好的工作的。
但是由于引入了大环路负反馈电路,扬声器的反电动势就会通过反馈电路,与输入信号叠加。
造成音质模糊,清晰度下降,所以,有一部分功放的末级采用了无大环路负反馈的电路,试图通过断开负反馈回路来消除大环路负反馈的带来的弊端。
但是,由于放大器的末级的工作电流变化很大,其失真度很难保证。
在这里,电压跟随器的作用正好达到应用,把电路置于前级和功放之间,可以切断扬声器的反电动势对前级的干扰作用,使音质的清晰度得到大幅度提高。
二、电压跟随器的跟随特性1、我们以CD电压跟随器为例来说明跟随特性2、CD之所以具有电压跟随作用只要原因是它的输出在输入回路中,而且输出阻抗比较小,所以可以接电阻,但是接的电阻也不是没有限制的,有个最小限制的,因为若电阻太小的话,就没有了跟随特性了。
lm324电压跟随器工作原理
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lm324电压跟随器工作原理宝子们!今天咱们来唠唠那个超有趣的LM324电压跟随器的工作原理。
咱先得知道啥是电压跟随器哈。
想象一下,电压跟随器就像是一个超级忠诚的小跟班。
它有一个输入电压,然后呢,输出电压就紧紧地跟着这个输入电压,几乎是亦步亦趋呢。
这就好像你有个小尾巴,你走到哪儿,它就跟到哪儿。
那LM324是个啥玩意儿呢?它呀,是个集成运算放大器。
这个LM324里面有四个独立的运放,就像是住在同一栋楼里的四个小伙伴,各自有着不同的任务,而我们今天说的电压跟随器就是其中一个小伙伴能干的事儿。
从电路结构上来说,电压跟随器的接法那可是相当简洁。
它的输出端直接接到反相输入端。
这就像是一个神奇的闭环。
当有一个输入电压加进来的时候,这个运放就开始工作啦。
这个运放就像是一个超级聪明的小管家。
它时刻都在比较着两个输入端的电压。
正相输入端的电压就是我们的输入电压,而反相输入端因为和输出端相连,就好像被输出电压“牵制”着。
运放这个小管家就会努力让两个输入端的电压相等。
怎么做到的呢?比如说输入电压升高了一点点,这个运放就会感知到正相输入端的电压比反相输入端(也就是输出端的电压)高了。
然后呢,它就会调整自己的输出,让输出电压也升高,直到和输入电压几乎一样。
反之,如果输入电压降低了,运放也会赶紧让输出电压跟着降低。
你看,这整个过程就像是一场微妙的舞蹈。
输入电压是领舞的,输出电压就是那个紧紧跟随的舞伴。
它们之间的配合超级默契。
从信号传输的角度来看,电压跟随器有着很大的作用呢。
它就像是一个信号的忠实传递者。
如果前面有个信号源,这个信号可能比较微弱,而且可能会受到后面电路的影响。
但是一旦经过电压跟随器,就好像被保护起来了。
因为电压跟随器的输入阻抗超级高,就像一个有着超强吸力的磁铁,能轻松地把信号吸过来,而它的输出阻抗又很低,就像一个很顺畅的管道,能把信号毫无阻碍地传递给后面的电路。
而且呀,电压跟随器还能起到隔离的作用。
就好比在两个不同的电路世界之间建了一座桥。
电压跟随器工作原理
![电压跟随器工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/4eae8162657d27284b73f242336c1eb91a373321.png)
电压跟随器工作原理
电压跟随器是一种常见的电子电路,它可以实现输入电压的变化,输出电压也按照一定的规律进行变化。
它在许多电子设备中都
有着广泛的应用,比如在电源管理、信号处理、仪器仪表等方面都
有着重要的作用。
那么,电压跟随器是如何工作的呢?接下来,我
们将详细介绍电压跟随器的工作原理。
电压跟随器的工作原理主要依赖于运放的放大和反馈特性。
在
一个简单的电压跟随器电路中,通常会使用一个运放和一些电阻来
实现。
当输入电压发生变化时,运放会放大这个变化,并通过反馈
回路将放大后的信号输出,从而使输出电压也跟随输入电压的变化。
这种反馈回路可以有效地减小输出电压的波动,使得输出电压更加
稳定。
在电压跟随器的电路中,通常会使用负反馈来实现。
负反馈可
以使得电路的增益更加稳定,同时也可以减小电路的非线性失真。
通过合理设计反馈回路的参数,可以使得电压跟随器在一定的频率
范围内具有较好的跟随性能,从而满足不同应用场景的要求。
除了基本的电压跟随器电路外,还有一些改进型的电压跟随器,
比如带有保护功能的电压跟随器、高精度的电压跟随器等。
这些改
进型的电压跟随器在实际应用中可以更好地满足特定的需求,比如
提高电路的稳定性、减小输出电压的噪声等。
总的来说,电压跟随器是一种常见的电子电路,它通过运放的
放大和反馈特性来实现输入电压和输出电压的跟随。
在实际应用中,合理设计电压跟随器的电路结构和参数,可以使得电压跟随器具有
良好的跟随性能和稳定性能。
希望通过本文的介绍,读者对电压跟
随器的工作原理有了更深入的了解。
电压跟随器的原理及电路
![电压跟随器的原理及电路](https://img.taocdn.com/s3/m/2b499540a7c30c22590102020740be1e650eccc4.png)
电压跟随器的原理及电路电压跟随器(Voltage Follower),也叫缓冲放大器(Buffer Amplifier),是一种基本的模拟电路,它的主要作用是将输入信号的电压放大到与输入信号一致的电压,并提供一个高输入阻抗和低输出阻抗。
电压跟随器通常由一个高增益的放大器和一个负反馈电路组成。
1.输入信号通过一个差动放大器放大,并经过一个运算放大器的负反馈电路。
2.差动放大器将输入信号的电压放大,并将放大后的信号送入运算放大器的负反馈电路。
3.负反馈电路根据放大后的信号,通过调整运算放大器的输出电压,使得输出电压与输入信号的电压一致。
4.由于负反馈的作用,电压跟随器的输入阻抗很高,输出阻抗很低,可以提供稳定的输出电压。
```+VinR1+++ +VccA,----------------------M,+VP+-+GNDGND```其中,Vin为输入信号的电压,R1为输入电阻,A为差动放大器,M 为负反馈电路,P为运算放大器,Vcc为正电源,V-为负电源。
在这个电路中,差动放大器A负责放大输入信号的电压,运算放大器P负责实现负反馈,使得输出电压与输入信号的电压一致。
负反馈电路M 根据输出电压的差异,通过调整运算放大器的输出电压,实现电压跟随的功能。
1.输入阻抗高:由于负反馈的作用,电压跟随器的输入阻抗很高,可以减小对输入信号的负载影响。
2.输出阻抗低:电压跟随器的输出阻抗很低,可以提供稳定的输出电压。
3.无相位变化:电压跟随器的输出电压与输入信号的电压一致,不存在相位变化。
1.作为信号源的输出级:可以提供高输出阻抗和稳定的输出电压,用于驱动后级电路。
2.作为输入信号的缓冲放大器:可以提供高输入阻抗,减小对前级电路的负载影响。
3.作为信号调理电路的一部分:可以在不改变信号的幅值和相位的情况下,将信号从一个电路传输到另一个电路。
总之,电压跟随器是一种重要的模拟电路,它能够提供稳定的输出电压,并具有高输入阻抗和低输出阻抗的特点。
电压跟随器工作原理
![电压跟随器工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/bae9b74191c69ec3d5bbfd0a79563c1ec5dad7c9.png)
电压跟随器工作原理
电压跟随器是一种电子电路,它的主要作用是在输入信号变化时,输出信号能够与输入信号同步变化,并保持同样的幅度。
它通常由运放和几个电阻组成。
电压跟随器的工作原理如下:
1. 当输入信号变化时,它会通过输入电阻进入运放的非反向输入端。
2. 运放增益非常大,所以它会使非反向输入端的电压与反向输入端保持相等。
3. 通过负反馈机制,输出信号传回至非反向输入端,使其保持与输出信号相等的电压。
4. 当输入信号变化时,输出信号能够及时跟随输入信号的变化,并保持同样的幅度。
电压跟随器的一个重要特点是输入电阻非常高,所以它几乎不会对输入信号产生影响。
同时,它还能够提供较低的输出阻抗,从而减少对后续电路的负载。
总结起来,电压跟随器通过使用运放和负反馈机制,使输出信号能够与输入信号同步变化,并保持同样的幅度。
它在电子电路中的应用非常广泛,比如用于信号放大、阻抗匹配、电压适配等方面。
(完整word版)电压跟随器的原理及电路
![(完整word版)电压跟随器的原理及电路](https://img.taocdn.com/s3/m/4b634b4431b765ce050814aa.png)
电压跟随器的原理及电路电压跟随器具有很高的输入阻抗和很低的输出阻抗,是最常用的阻抗变换和匹配电路。
电压跟随器常用作电路的输入缓冲级和输出缓冲级,如图9-28所示。
作为整个电路的高阻抗输入级,可以减轻对信号源的影响。
作为整个电路的低阻抗输出级,可以提高带负载的能力。
电压跟随器一般由晶体管或集成运算放大器构成。
(1)晶体管射极跟随器晶体管构成的电压跟随器的典型电路如图9-29所示。
R1为基极偏置电阻,R2为发射极电阻,C1、C2分别为输入、PCF8583T输出耦合电容。
由于电路的输出电压Uo从晶体管VT的发射极引出,并且输出电压Uo与输入电压配相位相同、幅度也大致相同,所以晶体管电压跟随器又叫做射极跟随器。
射极跟随器对交流而言,电源相当于短路,晶体管VT的集电极是接地的,因此这是一个共集电极电路。
图9-30为其交流等效电路。
射极跟随器具有输入阻抗很高、输出阻抗很低的显著特点,如图9 -31所示。
输入阻抗Ri是指从电路输入端看进去的阻抗,等于输入电压Ui与输入电流Ib之比,即Ri=Ui/Ib。
射极跟随器实质上是一个电压反馈系数F=l的串联电压负反馈放大器,输出电压Uo全部作为负反馈电压Uβ反馈到输入回路,抵消了绝大部分输入电压Ui,所以Ib很小。
根据Ri=Ui/Ib可知,射极跟随器的输入阻抗Ri是很高的,可达几百干欧。
输出阻抗Ro是指从电路输出端看进去的阻抗。
需要注意的是,输出阻抗Ro并不等于发射极电阻Re,它等于由于负载变化引起的输出电压变化量△Uo与输出电流变化量△Io之比,即Ro=△Uo/△Io。
这个特性也是由于电路的强负反馈作用。
当负载变化引起输出电压Uo 下降时,输入电压配被负反馈抵消的部分也随之减少,使得Uo回升,最终保持Uo基本不变。
当负载变化引起输出电压Uo上升时,负反馈电压也随之增大,同样使得Uo保持基本不变。
这就意味着射极跟随器的输出阻抗Ro是很小的,一般仅为几十欧。
(2)集成运放电压跟随器由于集成运放具有极高的开环增益,所以集成运放电压跟随器的性能非常接近理想状态,并且无外围元件,无须调整,这是晶体管电压跟随器(射级跟随器)所无法比拟的。
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电压跟随器全解标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
电压跟随器(共集电极电路)
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。
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。
举一个应用的典型例子:电吉他的信号输出属于高阻,接入录音设备或者音箱时,在音色处理电路之前加入这个电压跟随器,会使得阻抗匹配,音色更加完美。
很多电吉他效果器的输入部分设计都用到了这个电路。
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。
一.LED点阵书写显示屏
光笔电路主要就是一个门限可调的比较器[5],具体电路图如图6所示。
在图6的光笔电路图中,运放AR4组成一同向放大电器,将采集的电压放大2倍,之所以要将信号放大2倍,主要是在设计光敏二极管探头时,已经在探头上套了一层黑色的橡胶管,放大倍数和探头陷入橡胶管的深度有关,在测试中发现放大2倍时效果是最好的。
运放AR2组成的电路就是一个比较器,而且这个比较器的门限电压可以通过调节R5改变,以适应环境光线的改变。
在放大器和比较器的输出端都设计了一个跟随器,进一步减小下级电路对前级电路的影响。
图15 作品展示图
二.红外车辆检测电路
红外车辆检测电路原理已经在前面做了详细的叙述,电路如图3-2所示:
图3-2 红外车辆检测电路
三.音频功率放大器
人耳朵听觉的范围是2HZ~20KHZ,称之为可听声,单只喇叭要覆盖这么宽的频带范围,并且要很好的兼顾高低频两端的延伸、达到低失真、高瞬态、大功率承载能力的话是不可能的,所以就需要分频了,一般低音在300HZ以下,中音在300HZ~3KHZ,高音在
3KHZ以上,本作品就是按照2HZ~300HZ,300HZ~3KHZ,大于3KHZ三个频率段来做的。
分频电路主要是由RC滤波器和比例放大器组成。
工作过程如下:音源器材输入的较微弱信号经过比例放大器后,放大到一定的程度(此放大是对整个信号进行放大),再进行分频。
因为信号是由高、中、低频混在一起的,为了达到把原音还原出来的效果,就必须把三个频率段分离出来。
分频以后还有一个信号放大电路,作用是将分频后的信号进行放大。
这样就可以对高、中、低音进行分别放大,以求达到不同的听觉效果。
原理图如下:。