電壓跟隨器


電壓跟隨器

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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。
 
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、緩沖
學    科
電子工程

簡介

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在電路中,電壓跟隨器一般做緩沖級(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,如果后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沖。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,為應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采用了無大環路負反饋的電路,試圖通過斷開負反饋回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。  [1] 

電路圖

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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管構成的共集電路,它的 電壓增益是一,所以叫做電壓跟隨器。那么電壓跟隨有什么作用呢?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,能夠使得后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,對后級電路就相當於一個恆壓源,即輸出電壓不受后級電路阻抗影響。一個對前級電路相當於開路,輸出電壓又不受后級阻抗影響的電路當然具備隔離作用,即使前、后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”前后級之間的影響,此時也稱之為緩沖級。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。  [1] 

電壓跟隨的作用

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電壓跟隨器起緩沖、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,能夠使得后一級的放大電路更好的工作。舉一個應用的典型例子: 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,對后級電路呈低阻狀態,因而對前后級電路起到“隔離”作用。
電壓跟隨器常用作中間級,以“隔離”前后級之間的影響,此時稱之為緩沖級。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,對后級電路就相當於一個恆壓源,即輸出電壓不受后級電路阻抗影響。一個對前級電路相當於開路,輸出電壓又不受后級阻抗影響的電路當然具備 隔離作用,使前、后級電路之間互不影響。  [2] 
參考資料
  • 1.  林敏. 論電壓跟隨器與電流跟隨器的對偶性[J]. 黑龍江商學院學報(自然科學版),1994,(04):20-24.
  • 2.  許世延. 極低輸入電容電壓跟隨器[J]. 暨南大學學報(自然科學版),1980,(01):60-69.
詞條標簽:
科學百科工程技術分類 , 科技產品 , 科學


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