跟随器
一种电子线路
跟随器分为电压跟随器电流跟随器,跟随器是一种电子线路。理想的电压跟随器应具有输入阻抗R1v趋于无穷大、输出阻抗Rov = 0和正向电压传输系数Av=1三个基本特征。射极输出器就是一种非常接近理想特征,具有工程应用价值的电压跟随器。
定义
跟随器是一种电子线路,其输出信号基本等同于输入信号,但提高了带负载能力,广泛存在于各类电子线路中。
射极输出器之所以能成为电压跟随器,就是因为放大电路中存在100%的电压串联负反馈。而要使放大电路成为电流跟随器,就应该在放大电路中存在100%的电流并联负反馈。
电压跟随器
原理
电压跟随器,顾名思义,就是输出电压与输入电压是相同的,就是说,电压跟随器的电压放大倍数恒小于且接近1。
特性
电压跟随器的显著特点就是,输入阻抗高,而输出阻抗低,一般来说,输入阻抗要达到几兆欧姆是很容易做到的。输出阻抗低,通常可以到几欧姆,甚至更低。
用途
在电路中,电压跟随器一般做缓冲级及隔离级。因为,电压放大器的输出阻抗一般比较高,通常在几千欧到几十千欧,如果后级的输入阻抗比较小,那么信号就会有相当的部分损耗在前级的输出电阻中。在这个时候,就需要电压跟随器来从中进行缓冲。起到承上启下的作用。应用电压跟随器的另外一个好处就是,提高了输入阻抗,这样,输入电容的容量可以大幅度减小,为应用高品质的电容提供了前提保证。
电压跟随器的另外一个作用就是隔离,在HI-FI电路中,关于负反馈的争议已经很久了,其实,如果真的没有负反馈的作用,相信绝大多数的放大电路是不能很好的工作的。但是由于引入了大环路负反馈电路,扬声器的反电动势就会通过反馈电路,与输入信号叠加。造成音质模糊,清晰度下降,所以,有一部分功放的末级采用了无大环路负反馈的电路,试图通过断开负反馈回路来消除大环路负反馈的带来的弊端。但是,由于放大器的末级的工作电流变化很大,其失真度很难保证。
电压跟随器的作用达到更好应用,把电路置于前级和功放之间,可以切断呀扬声器的反电动势对前级的干扰作用,使音质的清晰度得到大幅度提高。
电流跟随器
原理
电流跟随器实际上就是BJT基极接地(CB)的一种放大电路。因为这种接法的直流电流增益接近1(总小于1),即无电流增益,则输出电流近似等于输入电流,故称这种基极接地的工作组态为电流跟随器。
特性
这种基本组态虽然没有电流增益,但是由于其输出电阻很高(因为共基极组态的输出电流基本上不受Early效应的影响),则存在一定的电压增益;并且其频率响应特性较好(因为集电结电容不是密勒电容),所以在某些放大电路中仍然被广泛采用着。
用途
隔离、长距离控制,由于长距离控制存在很大的线路阻抗损耗,用电压源会造成控制终端电压因损耗过低,用电流源就可以很好解决。
根据四端网络理论,一个放大器的输入与输出间的正向转换关系无非是下列四种形式。
电压一电压转换器,即电压控制电压源,常用符号vcvs表示,其传输函数为电压放大系数,电路特点是输人阻抗高和输出阻抗低。一般电压放大器属此类型。
电流一电流转换器,即电流控制电流源,常用符号CCCS表示。其传输函数称为电流放大系数,电路特点是输人阻抗低和输出阻抗高。一般电流放大器属此类型。
电压一电流转换器,即电压控制电流源,常用符号VCCS表示。其传输函数为跨导,电路特点是输人阻抗和输出阻抗均高。近年来发展很快的跨导放大器属此类型。
电流一电压转换器,即电流控制电压源,常用符号CCVS表示。其传输函数为互阻抗,电路特点是输人和输出阻抗均低。互阻抗放大器属此类型。
有了相互对偶的电压跟随器和电流跟随器之后,可以根据信号源阻抗、负载阻抗和信号传送时的周围环境等因素,选择一种由它们组成的最有利的配置(configuration)对信号进行放大或传送。四种放大器的V.F和C. F.配置。国外已有由运放器组成的V. F.和C.F.单片集成电路,且四种放大器的传输函数仅取决于一个或两个外接电阻,故使用极为方便。
参考资料
最新修订时间:2024-11-19 15:12
目录
概述
定义
电压跟随器
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