一、電壓跟随電路
電壓跟随器,就是輸出電壓與輸入電壓是相同的,就是說,電壓跟随器的電壓放大倍數恒小于且接近1。這一電路的主要特點是:高阻抗輸入,大到兆歐級别、低阻抗輸出,低至幾歐姆。
電壓跟随器電路是這樣的:輸出電壓的反饋直接接到反相輸入端,反相輸入端不再接地,如圖所示,電路引進了電壓串聯負反饋,且反饋系數是1,得到輸出電壓uO和輸入電壓uI的關系為:uO=uI。
二、電壓跟随器的作用
電壓跟随的作用,一般有兩個作用:第一起緩沖作用、隔離作用,提高帶載能力作用。
電壓跟随器具有輸入阻抗高并且輸出阻抗低的特點,當輸入阻抗很高時,就相當于對前級電路開路;當輸出阻抗很低時,對後級電路就相當于一個恒壓源,即輸出電壓不受後級電路阻抗影響。它的輸出電壓近似輸入電壓幅度,并對前級電路呈高阻狀态,對後級電路呈低阻狀态,因而對前後級電路起到“隔離”作用。
電壓跟随器常用作中間級,以“隔離”前後級之間的影響,此時稱之為緩沖級。
三、電壓跟随器的應用
運放在很多場合都要用到,特别是處理信号傳感器方面,涉及到信号放大是最重要的步驟,一般信号放大有兩種選擇:三極管和運放。三極管放大精度低、高精度的三極管放大電路複雜而且對電路要求較高;運放的技術成熟,穩定性高,放大倍數大,精度高。
如圖,這是某傳感器采樣的原理圖,運放的種類有很多,這裡采用LM358。LM358内部包括有兩個獨立的、高增益、内部頻率補償的雙運算放大器,适合于電源電壓範圍很寬的單電源使用,也适用于雙電源工作模式,是市面上使用的最多的運放之一,使用LM358能獲得理想的放大值。
利用電壓跟随器輸入阻抗高而輸出阻抗低的特點,保證輸出電壓與輸入電壓相等,再通過二級放大,獲得最終的信号。而且通過電壓跟随器也可以避免由負載的變化而引起輸出穩定量的變化,以使負載效應最小化。
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