電壓跟隨器

電壓跟隨器

電壓跟隨器,顧名思義,是實現輸出電壓跟隨輸入電壓的變化的一類電子元件。也就是說,電壓跟隨器的電壓放大倍數恆小於且接近1。

電壓跟隨器的顯著特點就是,輸入阻抗高,而輸出阻抗低。一般來說,輸入阻抗可以達到幾兆歐姆,而輸出阻抗低,通常只有幾歐姆,甚至更低。

基本介紹

  • 中文名:電壓跟隨器
  • 外文名:Voltage Follower
  • 類型:電子元件
  • 特點:輸入阻抗高,而輸出阻抗低
  • 作用:隔離、緩衝
  • 學科:電子工程
簡介,電路圖,電壓跟隨的作用,

簡介

在電路中,電壓跟隨器一般做緩衝級(buffer)及隔離級。因為,電壓放大器的輸入阻抗一般比較高,通常在幾千歐到幾十千歐,如果後級的輸入阻抗比較小,那么信號就會有相當的部分損耗在前級的輸出電阻中。在這個時候,就需要電壓跟隨器進行緩衝。起到承上啟下的作用。電壓跟隨器還可以提高輸入阻抗,可以大幅度減小輸入電容的大小,為套用高品質的電容提供保證。
電壓跟隨器的另外一個作用就是隔離,在HI-FI電路中,關於負反饋的爭議已經很久了,其實,如果真的沒有負反饋的作用,絕大多數的放大電路是不能很好地工作的。但是引入了大環路負反饋電路,揚聲器的反電動勢就會通過反饋電路與輸入信號疊加,造成音質模糊、清晰度下降。所以,有一部分功放的末級採用了無大環路負反饋的電路,試圖通過斷開負反饋迴路來消除大環路負反饋的帶來的弊端。但是,由於放大器的末級的工作電流變化很大,其失真度很難保證。
這種情況下電壓跟隨器可以很好地工作,把電路置於前級和功放之間,可以切斷揚聲器的反電動勢對前級的干擾作用,使音質的清晰度得到大幅度提高。

電路圖

電壓跟隨器的電路圖如右圖所示:
電壓跟隨器電壓跟隨器
電壓跟隨器是用一個三極體構成的共集電路,它的電壓增益是一,所以叫做電壓跟隨器。那么電壓跟隨有什麼作用呢?共集電路是輸入高阻抗,輸出低阻抗,這就使得它在電路中可以起到阻抗匹配的作用,能夠使得後一級的放大電路更好的工作。你可以極端一點去理解,當輸入阻抗很高時,就相當於對前級電路開路,當輸出阻抗很低時,對後級電路就相當於一個恆壓源,即輸出電壓不受後級電路阻抗影響。一個對前級電路相當於開路,輸出電壓又不受後級阻抗影響的電路當然具備隔離作用,即使前、後級電路之間互不影響。所以,電壓跟隨器常用作中間級,以“隔離”前後級之間的影響,此時也稱之為緩衝級。基本原理還是利用它的輸入阻抗高和輸出阻抗低之特點,在電路中起阻抗匹配的作用。

電壓跟隨的作用

電壓跟隨器起緩衝、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,能夠使得後一級的放大電路更好的工作。舉一個套用的典型例子:電吉他的信號輸出屬於高阻,接入錄音設備或者音箱時,在音色處理電路之前加入電壓跟隨器,會使得阻抗匹配,音色更加完美。很多電吉他效果器的輸入部分設計都用到了這個電路。
電壓隔離器輸出電壓近似輸入電壓幅度,並對前級電路呈高阻狀態,對後級電路呈低阻狀態,因而對前後級電路起到“隔離”作用。
電壓跟隨器常用作中間級,以“隔離”前後級之間的影響,此時稱之為緩衝級。基本原理還是利用它的輸入阻抗高和輸出阻抗低之特點。
電壓跟隨器的輸入阻抗高、輸出阻抗低特點,可以極端一點去理解,當輸入阻抗很高時,就相當於對前級電路開路;當輸出阻抗很低時,對後級電路就相當於一個恆壓源,即輸出電壓不受後級電路阻抗影響。一個對前級電路相當於開路,輸出電壓又不受後級阻抗影響的電路當然具備隔離作用,使前、後級電路之間互不影響。

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