在我們電路設計的過程中,有時候會用到運放跟隨器,它的輸入電壓等于輸出電壓,放大倍數是1。 好多人都會有個疑問,這相當于沒有放大,省掉不是更好,還節約一顆運放的錢?這話聽起來好有道理。但我們用的每一顆芯片或者一顆電阻電容,都是有講究的,不會憑空把它加上,增加成本。
如上圖:這是一個電壓跟隨器,它的輸入電壓Vin基本等于輸出電壓Vout,放大倍數為1。試問,這個運放可不可以不要?
其實看使用場景吧。
以王工做過的項目來看,主要是在一些精度要求比較高的場合,要求不高的話,可以直接電阻分壓過去。像傳感器之類的信號采集,為了保持數據的精度和準確性,都需要用到電壓跟隨器。
加上這個電壓跟隨器的作用主要有兩個:
1、隔離;
2、提高驅動能力。
1、隔離
其實這個隔離容易理解一些。大家應該都聽過運放的虛短和虛斷吧,它是我們分析運放電路的基本點。這里簡單再來回顧一下:
虛短是指在理想的情況下,運放的兩個輸入端Up,Un電位相等,就好像短接在了一起,但事實上沒有短接,故稱為“虛短”。虛短的必要條件是運放引入深度負反饋。
虛斷指在理想的情況下,流入運放的兩個輸入端電流為0。這是因為理想運放的輸入電阻無限大,就好像運放兩個輸入端之間開路。但事實上并沒有開路,故稱為“虛斷”。
由虛斷能夠看出運放的隔離作用吧,無窮大的阻抗,就相當于隔離了,它可以起到保護后級電路的目的。至于為什么運放的輸入阻抗無窮大,不是本文討論的重點,這里就不多說了,感興趣的朋友可以下來了解一下。
2、提高驅動能力
驅動能力是怎么提高的呢?來舉個例子吧,假設我們要對一個5V電壓用單片機的ADC進行監測,因為單片機是3.3V電壓,所以要對5V進行分壓后再送到單片機,如下圖。
通過計算后可知,分壓后傳輸給ADC的電壓為2.5V。但實際上ADC端,也就是在我們MCU的內部也有一個電阻,這個電阻將會改變送到ADC端的電壓,導致采集到的數據不是那么的準確。
我們假設ADC端的電阻為RL,阻值為10K,那么實際送到ADC端的電壓應該是電阻RL和電阻R2并聯后,再跟R1進行分壓,那么ADC實際采集到的電壓就變成了為2V。
這時候,如果在輸入端和輸出端之間加上一個運放跟隨器,輸出端采集到的電壓跟輸入端電壓幾乎相等。因為電壓跟隨器的輸入阻抗高,輸出阻抗低,相當于提高了驅動能力。 聲明: 本文轉載自硬件筆記本公眾號,如涉及作品內容、版權和其它問題,請聯系工作人員微(13237418207),我們將在第一時間和您對接刪除處理! 投稿/招聘/廣告/課程合作/資源置換請加微信:13237418207
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原文標題:一個好問題:電壓跟隨器放大倍數是1,那還不如不放大?省個元件多好
文章出處:【微信號:FANYPCB,微信公眾號:凡億PCB】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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