电压跟随器的特点和计算方法

描述

电压跟随器(Voltage Follower),也称为缓冲放大器(Buffer Amplifier),是一种放大器电路,其输出电压与输入电压相同,但电流增益增加。它的主要作用是将输入电压的阻抗转换为较低的输出电压阻抗,提供电流放大和电压跟随的功能。

电压跟随器(VOLTAGE FOLLOWER):电压跟随器是共集电极电路,信号从基极输入,射极输出,所以成为射极输出器,基极电压与集电极电压相同,尽输入电压与输出电压相同且同相,优点是:输入阻抗很大,输出阻抗很低,电压增益近似为1,一般应用为隔离,提高驱动能力,缓冲……等作用。

电压跟随器的特点包括:

  1. 输出电压与输入电压相同:输出电压等于输入电压,没有增益的放大作用,只提供电流增益。
  2. 高输入阻抗:由于输入电路是非反相输入,输入电阻较高,对输入信号源不会有明显的负载效应。
  3. 低输出阻抗:输出端具有较低的输出阻抗,可以驱动较低负载电阻,从而提供较大的输出电流能力。
  4. 电压跟随:输出电压紧密跟随输入电压的变化,复制输入电压信号,具有电压跟随的特性。

因为电压跟随器的特点,它在电路设计中经常被用作信号放大的前级驱动器、阻抗匹配器、缓冲器等应用场合,可以对输入信号源进行隔离和保护,同时提供较低的输出阻抗和较大的输出电流。

电压跟随器的基本电路结构如下图所示:

缓冲器

​1.电压跟随器计算方法

电压跟随器的一般用法:

​输入端 通过两个电阻分压得到合适的电压信号,然后通过电压跟随器到ADC输入端,起作用是,减少或阻断ADC芯片或ADC引脚内部电阻对采样信号的干扰。其原理为 输入阻抗很大,运放的输入功耗很小, 电压跟随器输出阻抗非常低 。

电压跟随器电源:电压跟随器可以选择单电源(顾名思义就是跟随电压只能保持单向),也可以选择双电源(正负电源)对于交流信号模拟信号一半会作用双电源轨到轨电路。

缓冲器

​其中,Vin为输入电压,Vout为输出电压,Rin为输入电阻,R1为负反馈电阻,RE为发射极电阻。由于负反馈的作用,输入电流成为输出电流的参考,反馈电流流过发射极电阻RE,从而使得输出电流与输入电流相等,实现电压跟随的功能。

​计算公式:

Vout=Vin

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