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電壓跟隨器秘笈(十),AD前的電壓跟隨器

2020-05-22
來源:21ic

    電壓跟隨器的使用相對廣泛,在很多電路中均存在電壓跟隨器,因此對于電壓跟隨器,我們應當具備一定了解。本文中,小編將對電壓跟隨器的基本知識予以介紹,并對AD前面的電壓跟隨器進行講解。如果你對本文內容抑或電壓跟隨器相關知識存在興趣,都不妨繼續往下閱讀哦。

    一、電壓跟隨器

    若在同相放大器中的置R1=∞和R2=0,就是成為單位增益放大器,或電壓跟隨器如圖1.8(a)所示。值得注意的是,這個電路有運算放大器和將輸出完全反饋到輸入的一根導線所組成。這種閉環參數是:

    

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    等效電路如圖(b)所示,作為一個電壓放大器,這個跟隨器并沒有盡職,因為它的增益僅僅為1。然而,它的特長是起到一個阻抗變換的作用。因為從它的輸入看進去,它是一個開路;而從它的輸出端看進去是短路,源值為V0=Vi。

    

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    為了領會這個特點,現在考慮一個源,其電壓為Vs,要將其跨接在某一個負載RL上。如果這個源始理想的,那么要做的就是用一根導線將兩者連接起來。然而,就是這個源有非零輸出電阻Rs,如下圖(a)所示,那么Rs和RL將構成電壓分壓器,VL的幅度一定會小于Vs的幅度,這是由于在Rs上的壓降關系。現在用一個電壓跟隨器來替換這跟導線如圖(b)所示,因為這個跟隨器有Ri=∞,在輸入端部存在加載,所以VI=VS。再者,因為跟隨器有Ro=0,從輸出端口也不存在加載,所以VL=VI=VS,這表明現在RL接受了全部原電源電壓而且無任何損失。因此,這個電壓跟隨器的作用就是在源和負載之間起到一個緩沖作用。

    

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    還能觀察到,現在源沒有輸送出任何電流,所以也不存在功率損耗,而在上圖(a)電路中卻存在。由RL所吸收的電流和功率現在是由運算放大器提供的,而則個還是從運算放大器的電源取得的,不過在圖中并沒有明確表示出來。因此,除了將UL完全恢復到VS值之外,跟隨器還免除了Vs提供任何功率。

    二、關于AD前面的電壓跟隨器

    

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    R25的作用是消反射的,運放的5、6角理論上是電壓相同的,且輸入阻抗是無窮大!那么輸入信號的電流主要是通過R28流入地,也就是輸入點的電壓在WK-in點形成,理論上不會有電流流入R25,如果沒有R25那么信號就會100%反射到WK-in上,如果信號源的內阻非常的大,也就是帶載的能力很差,反射的信號就會在R28的輸入點附近形成很強的發射震蕩也就是“回音”這樣的噪聲經過放大就會使輸出信號質量很差,R25和C12的接入可以把在5pin的反射信號有效地吸收,高頻的反射信號通過C12泄放到地(AGND)R25把反射的信號阻隔在5pin的輸入端。那么R25為什么是20K呢?這個可能是經驗值,R25大了就會影響到5pin的信號強度畢竟運放不是理想的在說也同樣會反射大量的信號,小了就像導線一樣不能阻擋反射信號。通常會取到R28的2-3倍這個樣子。R28、R25、R27的選取和運放的工作阻抗有關。D2、D3靜電鉗位,100ohm電阻不是阻抗匹配!通常的電路都有內阻,一般的數字電路的普遍內阻在100ohm左右,也就是VCC 5V的情況下,最大輸出電流時50mA的樣子,所以電路中常用100ohm的電阻來消反射。這樣的電路中的輸出功率最大也就是阻抗匹配!電流也最大,電路較通常!

   

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