电压跟随器电路图分享

描述

什么是电压跟随器?

电压跟随器可以定义为运算放大器电路的输出直接跟随运算放大器的输入。所以输入和输出电压是相同的。该电路不提供任何放大功能。因此,电压增益相当于1。它也被称为单位增益、缓冲和隔离放大器。该电路具有高输入阻抗,因此可用于不同的电路中。电压跟随器使用输入信号来提供有效的输出隔离。基本图如下所示。

运算放大器

电压跟随器的显著特点是输入阻抗高而输出阻抗低。具体来说,输入阻抗可以达到几兆欧姆,而输出阻抗通常只有几欧姆,甚至更低。这种特性使得它在电路中能起到阻抗匹配的作用,使得后一级的放大电路更好地工作。当输入阻抗很高时,相当于对前级电路开路;而当输出阻抗很低时,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。因此,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。

此外,电压跟随器还可以提高输入阻抗,大幅度减小输入电容的大小,为应用高品质的电容提供保证。其电压放大倍数恒小于且接近1,因此输出电压会跟随输入电压的变化而变化。

接下来小编给大家分享一些电压跟随器电路图,以及简单分析它们的工作原理。

电压跟随器电路图分享

1、使用运算放大器741的电压跟随器电路图(1)

本文介绍的是电压跟随器电路。电压跟随器是提供单位电压增益的电路。换句话说,你可以说,它的输出电压与输入电压相同,但电流更高。这意味着这些电路不产生电压增益,而是产生电流增益。如果您对电子及其工程非常感兴趣,您可能听说过“缓冲器”一词。缓冲器基本上是由于高阻抗而消耗少量电流的电路,因此电压跟随器电路也可以充当缓冲器。现在,在本教程中,我们将学习“使用运算放大器 741 的电压跟随器电路”

运算放大器

在使用运算放大器 741 的电压跟随器电路中,我们首先将输入信号施加到 IC 的非反相引脚,同时反相引脚 2 作为负反馈与输出引脚 6 连接。偏置引脚(引脚 7 和 4)是与电池连接,输出连接到负载电阻。运算放大器IC 741的输入阻抗较高,并且由于高输入阻抗,它将从输入源汲取非常低的电流,从而向负载提供高电流输出。

2、使用运算放大器741的电压跟随器电路图(2)

在本教程中,我们将制作一个“使用运算放大器 741o 放大器电路的电压跟随器电路”。

电压跟随器是一种单位增益、同相缓冲器,仅需要一个运算放大器(和一个去耦电容器)。它只是一个输出跟随输入的电路,这意味着输出电压保持与输入电压相同。电压跟随器配置中使用的运算放大器必须指定为“单位增益稳定”。它通常也称为单位增益运算放大器或运算放大器缓冲器。

我们通过使用运算放大器 741 来设计一个简单的电压跟随器电路,以提供单位增益输出。正如我们之前所说,电压跟随器电路将提供与输入信号相同的输出,但输出增益只会增加。 IC 741 是双列直插式封装 8 引脚集成电路。可以提供较高的粮食产量。它有两个输入端子,称为反相输入(引脚 2)和非反相输入(引脚 3),然后是一个输出端子(引脚 6)。

运算放大器

如电路所示,可变输入被提供给运算放大器的非反相(Pin3)端子,反相(Pin2)端子被提供来自输出(Pin6)的负反馈。通过调节输入端的电位器,Vs 可以在 0-9Vdc 范围内变化为不同的值。偏置引脚连接至电池,输出连接至 1KΩ 负载电阻。由于它是单位增益放大器,意味着放大器的增益将为 1,并且无论输入什么内容,都可以作为输出接收。

运算放大器IC 741的输入阻抗会非常高,有时输入阻抗要高得多(高达1MΩ)由于高输入阻抗,我们可以在输入端施加微弱信号,并且将从输入端汲取非常低的电流源,然后向负载提供高电流输出。这里输出阻抗将非常低。

运算放大器

这里,电压跟随器提供与输入电压相同的输出电压,但它从输入源吸取低输入电流。由于高输入阻抗,输入电流远低于输出电流,而输出电压跟随输入。因此,电压跟随器在其输出端提供较大的功率增益。电压跟随器电路用于在两种不同类型的电路之间创建隔离。

3、使用运算放大器741的电压跟随器电路图(3)

电压跟随器也称为电压缓冲器或单位增益放大器,是一种运算放大器,其中输出端的电压等于输入端的电压,这意味着输入和输出电压相同。它的电压增益为一(单位),这意味着它不会放大输出端的输入信号。电压跟随器具有高输入阻抗,适用于需要输入输出隔离的电路,而低输出阻抗,适用于分压电路。

下面解释的电路由几个简单的元件组成,其中主要元件是放大器IC LM741。该IC的主要功能是增强交流和直流信号并进行数学运算。

运算放大器

该电路很容易用最少的硬件构建。它使用IC LM741、10K可变电阻、通用1K欧姆电阻、电池和输入信号源。

输入施加到 IC 的非反相端子,而反相端子则与输出耦合以实现负电压反馈。可变电阻用于在 0-9V DC 之间改变输入电压,因为电路具有单位电压增益。

4、使用运算放大器741的电压跟随器电路图(4)

简单的电压跟随器电路使用运算放大器741设计来提供单位增益输出。我们知道电压跟随器电路的输出与输入信号相同,但输出增益只会增加。电压跟随放大器也可以称为单位增益放大器或缓冲放大器。

我们常用IC LM741作为运算放大器,下面的电路也是使用运放741设计的。IC 741是双列直插式封装8引脚集成电路。它可以提供高增益输出。它有两个输入端子,称为反相输入(引脚 2)和非反相输入(引脚 3),然后是一个输出端子(引脚 6)。

该IC741可以使用双电源或电池电工作,并且可以在最大22V下工作。该 IC 可用作通用运算放大器和比较器、多谐振荡器、积分器或微分器、有源滤波器等。

运算放大器

输入信号施加到非反相端子(引脚3),反相端子(引脚2)与输出(引脚6)连接以进行负反馈。偏置引脚与电池连接,输出连接至 1KΩ 负载电阻。

当我们在电压跟随器或缓冲放大器电路中实现时,运算放大器IC 741的输入阻抗会非常高(高达1MΩ)。由于高输入阻抗,将从输入源汲取非常低的电流,然后向负载提供高电流输出。这里输出阻抗将非常低。

运算放大器

我们可以使用以下欧姆定律来计算电流、电压和电阻。

电流 = 电压 / 电阻

运算放大器

这里,电压跟随器提供与输入电压相同的输出电压,但由于高输入阻抗,它从输入源汲取低输入电流,并由于低输出阻抗而提供高增益输出。由于输入和输出电平相同,因此被称为单位增益放大器。

5、简单的电压跟随电路图

此处显示了在单电源上运行的交流耦合单位增益增益电压跟随器。R1 和 R2 的分压器网络向 741 的同相输入提供等于电源电压一半的直流电压。因此输出直流电压处于电源电压的一半。输出信号在该值之上和之下摆动。引脚 6 处的直流电压并不重要,因为输出通过电容器耦合到下一级。

运算放大器

输入阻抗等于R1和R2并联的值,即本例中的0.500K欧姆。由于百分百负反馈,输出阻抗非常低。对于低频应用,C1和C2可以用电解电容代替大值。

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