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什么是电压追随者?
电压跟随器(也称为缓冲放大器,单位增益放大器或隔离放大器)是一个op-amp.电路输出电压等于输入电压(其“遵循”输入电压)。因此,电压跟随器OP-AMP不会放大输入信号并具有1的电压增益。
电压跟随器不提供衰减或仅放大缓冲。
电压跟随电路具有非常高的输入阻抗。这种特性使其在许多不同类型的电路中成为一种在输入和输出信号之间隔离的许多不同类型的电路选择。
电压跟随器电路如下所示。
一个重要的法律,支撑了电压跟随器欧姆的法律。
哪个指出了一个电路的当前的等于它电压除了它抵抗性。
如上所述,电压追随者具有非常高的输入阻抗(并且因此高电阻)。
但在我们讨论电路之前高阻抗,首先明白具有低阻抗的电路的内容有助于。
低输入阻抗 - 因此在这种情况下,电阻 - 将导致欧姆法律中的公式中的“R”。
通过固定电压(V),这将意味着大量电流将通过低阻抗(电阻)负载来绘制。
因此,电路从电源采用大量功率,导致高源扰动。
现在让我们考虑给予相同的权力电压跟随电路。
电压跟随电路如下所示。
请注意,输出如何连接到其反相输入。
该连接强制调节OP-AMP调节其输出电压,以等于输入电压。
因此,输出电压“遵循”输入电压。
如上所述,电压跟随器是一种具有非常高阻抗的OP-AMP。
更具体地,OP-AMP的输入侧具有非常高的阻抗(1mΩ至10tΩ),而输出不。
现在欧姆的法律仍然需要保持真实。
因此,如果我们在输入和输出侧保持相同的电压,我们显着降低了电阻......将发生在当前的情况?
那是对的:当前的速度。
电压跟随器保持电压同样的 - 我们没有说它也保持相同的目前!
虽然电压跟随器具有单位电压增益(即,它等于一个),但它具有非常高的电流增益。
所以在输入方面:非常高阻抗,电流非常低。
并在输出方面:阻抗非常低,电流非常高。
电压保持不变,但电流上升(因为在输入和输出侧之间阻抗下降)。
如上所述:OP-AMP的输入阻抗非常高(1mΩ至10tΩ)。
通过如此高的输入阻抗,OP-AMP不会加载源,并仅从其上绘制最小电流。
由于OP-AMP的输出阻抗非常低,因此它驱动负载,就像它是完美的电压源一样。
因此,往返缓冲器的连接都是桥接连接。
这导致源中的功耗降低,从过载和其他原因较少的失真电磁干扰。
电压跟随器增益
电压跟随器具有1(单位)的电压增益,因为输出电压遵循输入电压。尽管电压缓冲放大器的电压增益大致为单位,但它提供了相当大的电流和功率增益。尽管如此,很常见的是,它的增益为1-参考电压增益(等效0 dB)。
分压器电路中的电压跟随器
在每个电路中,电压被共享或分布到阻抗或抵抗性连接组件。当AN.op-amp.连接,由于其高阻抗,它将发生大的电压降。
所以,如果我们使用电压跟随器分压器电路,它将通过载荷提供足够的电压。
让我们通过带电压跟随器的分压器电路,如下图所示。
这里,分压器处于两个10kΩ电阻和运算放大器的中间。此OP-AMP将提供数百百兆欧的输入电阻。现在,我们可以认为它是100mΩ。因此等效的并联电阻将为10kΩ||100kΩ。
所以,我们得到10kΩ||10kΩ。我们知道分压器包括两个类似的电阻,将恰好提供电源电压的一半。
我们可以使用分压器公式来证明如下:
因此,这5V将跨越顶部和5V滴在的10kΩ电阻抵抗性10kΩ在底部和负载电阻100Ω(由于10kΩ||100Ω,相同的电压将落在并联的电阻器中)。
我们已经看到了如何op-amp.用作缓冲器,用于将所需电压达到连接的负载。在没有电压跟随器的情况下在相同的电路中,由于在负载上缺少足够的电压,它无法工作。
主要是电压跟随器在电路中实现有两个原因。一种是隔离目的,另一个是用于缓冲来自电气或电子电路的输出电压以使所需的电压得到连接的负载。
电压粉丝的优点
电压粉丝的优点包括:
- 提供功率增益和电流增益。
- 低输出阻抗到电路,使用电压跟随器的输出。
- OP-AMP从输入中取出零电流。
- 可以避免加载效果。
电压粉丝的应用
电压粉丝的一些应用包括:
- 逻辑电路的缓冲区。
- 在样品和保持电路中。
- 在活动过滤器中。
- 在桥接电路通过a传感器。