用運放構成電壓跟隨器應注意的幾個問題

2022-08-24 10:15:04 字數 1101 閱讀 1434

題外話:用運放構成電壓跟隨器的電路,傳統教科書僅是簡單的把輸出和反相輸入端連線起來完事兒(如圖一),而實際電路要複雜的多,穩定性問題不可忽視!本文是在一家日本ic廠家**上找到的,希望對實際應用有一點幫助。

( 電壓跟隨器,顧名思義,就是輸出電壓與輸入電壓是相同的,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,輸入阻抗要達到幾兆歐姆是很容易做到的。輸出阻抗低,通常可以到幾歐姆,甚至更低。

在電路中,電壓跟隨器一般做緩衝級及隔離級。因為,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,如果后級的輸入阻抗比較小,那麼訊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,就需要電壓跟隨器來從中進行緩衝。

起到承上啟下的作用。應用電壓跟隨器的另外乙個好處就是,提高了輸入阻抗,這樣,輸入電容的容量可以大幅度減小,為應用高品質的電容提供了前提保證。

電壓跟隨器的另外乙個作用就是隔離,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,相信絕大多數的放大電路是不能很好的工作的。但是由於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,與輸入訊號疊加。造成音質模糊,清晰度下降,所以,有一部分功放的末級採用了無大環路負反饋的電路,試圖通過斷開負反饋迴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。)圖一

q. 用電壓跟隨器使運算放大器保持穩定,須注意哪些問題?

a:對於採用負反饋的放大電路,如何減少振盪以保持穩定,目前尚無定論。電壓跟隨器也不例外。(fig1.)

運算放大器理想的執行狀態是輸出電壓和輸入電壓為同相,即,當負輸入端的印加電壓引起輸出增大時,運算放大器能夠相應地使增加的電壓降低。不過,運算放大器的輸入端和輸出端的相位總有差異。當輸出和輸出之間的相位相差180°時,負輸入與正輸入正好相同,原本應該減少的輸出卻得到了增強。

(成為正反潰的狀態。)如果在特定頻段陷入這一狀態,並且仍然保持原有振幅,那麼該輸出頻率和振盪狀態將一直持續下去。

fig1. 電壓跟隨器和反饋環路

2. 輸入輸出端出現相位差的主要原因

其原因大致可分為兩種:

1,由於運算放大器固有的特性

2,由於運算放大器以外的反饋環路的特性

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