電壓跟隨器的特點(diǎn)
電壓跟隨器具有高輸入電阻、低輸出電阻的特點(diǎn)。極端一點(diǎn)理解的話,當(dāng)輸入阻抗很高時(shí),就相當(dāng)于對(duì)前級(jí)電路開(kāi)路,當(dāng)輸出阻抗很低時(shí),對(duì)后級(jí)電路就相當(dāng)于一個(gè)恒壓源,即輸出電壓不受后級(jí)電路阻抗影響。一個(gè)對(duì)前級(jí)電路相當(dāng)于開(kāi)路,輸出電壓又不受后級(jí)阻抗影響的電路當(dāng)然具備隔離作用,即使前、后級(jí)電路之間互不影響。而隔離作用就是將負(fù)載對(duì)輸入端的影響隔離掉。電壓跟隨器的作用
在電路中,電壓跟隨器一般做緩沖級(jí)及隔離級(jí)。 由于電壓放大器的輸出阻抗一般比較高,通常在幾千歐到幾十千歐,如果后級(jí)的輸入阻抗比較小,那么信號(hào)就會(huì)有相當(dāng)?shù)牟糠謸p耗在前級(jí)的輸出電阻中。在這個(gè)時(shí)候,就需要電壓跟隨器來(lái)從中進(jìn)行緩沖。起到承上啟下的作用。應(yīng)用電壓跟隨器的另外一個(gè)好處就是,提高了輸入阻抗,這樣,輸入電容的容量可以大幅度減小,為應(yīng)用高品質(zhì)的電容提供了前提保證。
電壓跟隨器的另外一個(gè)作用就是隔離,在HI-FI電路中,關(guān)于負(fù)反饋的爭(zhēng)議已經(jīng)很久了,其實(shí),如果真的沒(méi)有負(fù)反饋的作用,相信絕大多數(shù)的放大電路是不能很好的工作的。但是由于引入了大環(huán)路負(fù)反饋電路,揚(yáng)聲器的反電動(dòng)勢(shì)就會(huì)通過(guò)反饋電路,與輸入信號(hào)疊加。造成音質(zhì)模糊,清晰度下降,所以,有一部分功放的末級(jí)采用了無(wú)大環(huán)路負(fù)反饋的電路,試圖通過(guò)斷開(kāi)負(fù)反饋回路來(lái)消除大環(huán)路負(fù)反饋的帶來(lái)的弊端。但是,由于放大器的末級(jí)的工作電流變化很大,其失真度很難保證。
在這里,電壓跟隨器的作用正好達(dá)到應(yīng)用,把電路置于前級(jí)和功放之間,可以切斷揚(yáng)聲器的反電動(dòng)勢(shì)對(duì)前級(jí)的干擾作用,使音質(zhì)的清晰度得到大幅度提高。
電壓跟隨器的跟隨特性
1、我們以CD電壓跟隨器為例來(lái)說(shuō)明跟隨特性
2、CD之所以具有電壓跟隨作用只要原因是它的輸出在輸入回路中,而且輸出阻抗比較小,所以可以接電阻,但是接的電阻也不是沒(méi)有限制的,有個(gè)最小限制的,因?yàn)槿綦娮杼〉脑挘蜎](méi)有了跟隨特性了。圖示中的電阻太小導(dǎo)致了下面的管子進(jìn)入了線性區(qū)
3、電阻為1K時(shí),輸出電壓為264mv
4、電阻為10K時(shí),輸出電壓為637mv
5、電阻為50K時(shí),輸出電壓為750mv
6、電阻為100K時(shí),輸出電壓為769mv
7、從上面可以看到,當(dāng)負(fù)載電阻越大時(shí),則輸出電壓越高,說(shuō)明跟隨特性越好。為什么這么說(shuō)呢?因?yàn)楫?dāng)負(fù)載越高時(shí),流過(guò)負(fù)載的電流越少,則電流主要由恒流源負(fù)載管的電流決定,而恒流源負(fù)載管的電流恒定,說(shuō)明輸出跟隨輸入變化
電壓跟隨器的電路特點(diǎn)
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(jí)的放大電路更好的工作。舉一個(gè)應(yīng)用的典型例子:電吉他的信號(hào)輸出屬于高阻,接入錄音設(shè)備或者音箱時(shí),在音色處理電路之前加入這個(gè)電壓跟隨器,會(huì)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(shè)計(jì)都用到了這個(gè)電路。
電壓隔離器輸出電壓近似輸入電壓幅度,并對(duì)前級(jí)電路呈高阻狀態(tài),對(duì)后級(jí)電路呈低阻狀態(tài),因而對(duì)前后級(jí)電路起到“隔離”作用。
電壓跟隨器常用作中間級(jí),以“隔離”前后級(jí)之間的影響,此時(shí)稱之為緩沖級(jí)。基本原理還是利用它的輸入阻抗高和輸出阻抗低之特點(diǎn)。
電壓跟隨器的輸入阻抗高、輸出阻抗低特點(diǎn),可以極端一點(diǎn)去理解,當(dāng)輸入阻抗很高時(shí),就相當(dāng)于對(duì)前級(jí)電路開(kāi)路;當(dāng)輸出阻抗很低時(shí),對(duì)后級(jí)電路就相當(dāng)于一個(gè)恒壓源,即輸出電壓不受后級(jí)電路阻抗影響。一個(gè)對(duì)前級(jí)電路相當(dāng)于開(kāi)路,輸出電壓又不受后級(jí)阻抗影響的電路當(dāng)然具備隔離作用,即使前、后級(jí)電路之間互不影響。
電壓跟隨器電路圖的原理
電壓跟隨器是共集電極電路,信號(hào)從基極輸入,射極輸出,故又稱射極輸出器。基極電壓與集電極電壓相位相同,即輸入電壓與輸出電壓同相。這一電路的主要特點(diǎn)是:高輸入電阻、低輸出電阻、電壓增益近似為1,所以叫做電壓跟隨器。
那么電壓跟隨有什么作用呢?概括地講,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(jí)的放大電路更好的工作。舉一個(gè)應(yīng)用的典型例子:電吉他的信號(hào)輸出屬于高阻,接入錄音設(shè)備或者音箱時(shí),在音色處理電路之前加入這個(gè)電壓跟隨器,會(huì)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(shè)計(jì)都用到了這個(gè)電路。電壓隔離器輸出電壓近似輸入電壓幅度,并對(duì)前級(jí)電路呈高阻狀態(tài),對(duì)后級(jí)電路呈低阻狀態(tài),因而對(duì)前后級(jí)電路起到“隔離”作用。電壓跟隨器常用作中間級(jí),以“隔離”前后級(jí)之間的影響,此時(shí)稱之為緩沖級(jí)。基本原理還是利用它的輸入阻抗高和輸出阻抗低之特點(diǎn)。
電壓跟隨器的輸入阻抗高、輸出阻抗低特點(diǎn),可以極端一點(diǎn)去理解,當(dāng)輸入阻抗很高時(shí),就相當(dāng)于對(duì)前級(jí)電路開(kāi)路;當(dāng)輸出阻抗很低時(shí),對(duì)后級(jí)電路就相當(dāng)于一個(gè)恒壓源,即輸出電壓不受后級(jí)電路阻抗影響。一個(gè)對(duì)前級(jí)電路相當(dāng)于開(kāi)路,輸出電壓又不受后級(jí)阻抗影響的電路當(dāng)然具備隔離作用,即使前、后級(jí)電路之間互不影響。射極跟隨器又叫射極輸出器,是一種典型的負(fù)反饋放大器。從晶體管的連接方法而言,它實(shí)際上是共集電極放大器。射極限隨器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大器。反饋電壓uf就是輸出電壓Usc即:因此,輸入電壓usr=ube+usc。通常Usc>Ube,忽略Ube不計(jì),則usr≈usc。顯然,這就意味著射極限隨器的電壓放大倍數(shù)近似等于1。
再看輸出電壓與輸入電壓的相位關(guān)系。當(dāng)Usr增加時(shí),ib、ie都增加,發(fā)射極電壓ue(usc)也就增加。反之,Usr減小時(shí)Usc也減小。這說(shuō)明輸出電壓與輸入電壓同相,正是因?yàn)椴粌H輸出電壓與輸入電壓大小相等,而且相位也相同。輸出電壓緊緊跟隨輸人電壓而變化,我們把這種具有跟隨特性的電路稱為“射極限隨器”。如上所述,射極限隨器的電壓放大倍數(shù)接近于1,沒(méi)有電壓放大能力。但射極跟隨器以很小的輸人電流卻可以得到很大的輸出電流(ie=(1+β)ib)。因此具有電流放大及功率放大作用。
評(píng)論
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