跟隨器簡(jiǎn)介

　　跟隨器分為電壓跟隨器和電流跟隨器，跟隨器是一種電子線路。理想的電壓跟隨器應(yīng)具有輸入阻抗R1v趨于無窮大、輸出阻抗Rov = 0和正向電壓傳輸系數(shù)Av=1三個(gè)基本特征。射極輸出器就是一種非常接近理想特征，具有工程應(yīng)用價(jià)值的電壓跟隨器。

　　定義

　　跟隨器是一種電子線路，其輸出信號(hào)基本等同于輸入信號(hào)，但提高了帶負(fù)載能力，廣泛存在于各類電子線路中。射極輸出器之所以能成為電壓跟隨器，就是因?yàn)榉糯箅娐分写嬖?00%的電壓串聯(lián)負(fù)反饋。而要使放大電路成為電流跟隨器，就應(yīng)該在放大電路中存在100%的電流并聯(lián)負(fù)反饋 。

跟隨器百科

　　跟隨器分為電壓跟隨器和電流跟隨器，跟隨器是一種電子線路。理想的電壓跟隨器應(yīng)具有輸入阻抗R1v趨于無窮大、輸出阻抗Rov = 0和正向電壓傳輸系數(shù)Av=1三個(gè)基本特征。射極輸出器就是一種非常接近理想特征，具有工程應(yīng)用價(jià)值的電壓跟隨器。

　　定義

　　跟隨器是一種電子線路，其輸出信號(hào)基本等同于輸入信號(hào)，但提高了帶負(fù)載能力，廣泛存在于各類電子線路中。射極輸出器之所以能成為電壓跟隨器，就是因?yàn)榉糯箅娐分写嬖?00%的電壓串聯(lián)負(fù)反饋。而要使放大電路成為電流跟隨器，就應(yīng)該在放大電路中存在100%的電流并聯(lián)負(fù)反饋 。

　　電壓跟隨器

　　原理電壓跟隨器，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(shù)恒小于且接近1 。

　　特性電壓跟隨器的顯著特點(diǎn)就是，輸入阻抗高，而輸出阻抗低，一般來說，輸入阻抗要達(dá)到幾兆歐姆是很容易做到的。輸出阻抗低，通?？梢缘綆讱W姆，甚至更低 。

　　用途在電路中，電壓跟隨器一般做緩沖級(jí)及隔離級(jí)。因?yàn)?，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)采用了無大環(huán)路負(fù)反饋的電路，試圖通過斷開負(fù)反饋回路來消除大環(huán)路負(fù)反饋的帶來的弊端。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 。電壓跟隨器的作用達(dá)到更好應(yīng)用，把電路置于前級(jí)和功放之間，可以切斷呀揚(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 。

　　電流跟隨器

　　原理電流跟隨器實(shí)際上就是BJT基極接地（CB）的一種放大電路。因?yàn)檫@種接法的直流電流增益接近1（總小于1），即無電流增益，則輸出電流近似等于輸入電流，故稱這種基極接地的工作組態(tài)為電流跟隨器 。

　　特性這種基本組態(tài)雖然沒有電流增益，但是由于其輸出電阻很高（因?yàn)楣不鶚O組態(tài)的輸出電流基本上不受Early效應(yīng)的影響），則存在一定的電壓增益；并且其頻率響應(yīng)特性較好（因?yàn)榧娊Y(jié)電容不是密勒電容），所以在某些放大電路中仍然被廣泛采用著 。

　　用途隔離、長(zhǎng)距離控制，由于長(zhǎng)距離控制存在很大的線路阻抗損耗，用電壓源會(huì)造成控制終端電壓因損耗過低，用電流源就可以很好解決 。根據(jù)四端網(wǎng)絡(luò)理論，一個(gè)放大器的輸入與輸出間的正向轉(zhuǎn)換關(guān)系無非是下列四種形式。電壓一電壓轉(zhuǎn)換器，即電壓控制電壓源，常用符號(hào)vcvs表示，其傳輸函數(shù)為電壓放大系數(shù)，電路特點(diǎn)是輸人阻抗高和輸出阻抗低。一般電壓放大器屬此類型 。電流一電流轉(zhuǎn)換器，即電流控制電流源，常用符號(hào)CCVS表示。其傳輸函數(shù)稱為電流放大系數(shù)，電路特點(diǎn)是輸人阻抗低和輸出阻抗高。一般電流放大器屬此類型 。電壓一電流轉(zhuǎn)換器，即電壓控制電流源，常用符號(hào)VCCS表示。其傳輸函數(shù)為跨導(dǎo)，電路特點(diǎn)是輸人阻抗和輸出阻抗均高。近年來發(fā)展很快的跨導(dǎo)放大器屬此類型 。電流一電壓轉(zhuǎn)換器，即電流控制電壓源，常用符號(hào)CCVS表示。其傳輸函數(shù)為互阻抗，電路特點(diǎn)是輸人和輸出阻抗均低?；プ杩狗糯笃鲗俅祟愋?。有了相互對(duì)偶的電壓跟隨器和電流跟隨器之后，可以根據(jù)信號(hào)源阻抗、負(fù)載阻抗和信號(hào)傳送時(shí)的周圍環(huán)境等因素，選擇一種由它們組成的最有利的配置（configuration）對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大或傳送。四種放大器的V.F和C. F.配置。國(guó)外已有由運(yùn)放器組成的V. F.和C.F.單片集成電路，且四種放大器的傳輸函數(shù)僅取決于一個(gè)或兩個(gè)外接電阻，故使用極為方便 。

　　電壓跟隨器與運(yùn)放的區(qū)別

　　電壓跟隨器為單端輸入，而運(yùn)放電路是差分輸入；電壓跟隨器的電壓增益為1，而運(yùn)放電路的電壓增益可以在很大范圍內(nèi)根據(jù)需要設(shè)定。

　　電壓跟隨器就是輸出電壓隨輸入電壓而變化的電路，理想的電壓跟隨器輸出電壓和輸入電壓是相同的，例如用運(yùn)放搭成的電壓跟隨器，用三極管搭成的簡(jiǎn)易電壓跟隨器輸出電壓和輸入電壓之間要相差一個(gè)PN結(jié)的正向?qū)妷?。電壓跟隨器的主要功能是阻抗變換，即增大輸入阻抗減小輸出阻抗。

　　運(yùn)放就是一種將微弱信號(hào)放大的元件，根據(jù)電路要求可以結(jié)成不同的形式，而電壓跟隨器就是其中的一種，輸出信號(hào)和輸入信號(hào)是完全一樣的，用于將信號(hào)隔離，增強(qiáng)它的帶負(fù)載能力

　?。垭妷焊S器原理］電壓跟隨器的原理及電路

　　篇一 ： 電壓跟隨器的原理及電路

　　電壓跟隨器的原理及電路

　　電壓跟隨器具有很高的輸入阻抗和很低的輸出阻抗，是最常用的阻抗變換和匹配電路。［）電壓跟隨器常用作電路的輸入緩沖級(jí)和輸出緩沖級(jí)，如圖9-28所示。作為整個(gè)電路的高阻抗輸入級(jí)，可以減輕對(duì)信號(hào)源的影響。作為整個(gè)電路的低阻抗輸出級(jí)，可以提高帶負(fù)載的能力。電壓跟隨器一般由晶體管或集成運(yùn)算放大器構(gòu)成。

　?。?）晶體管射極跟隨器

　　晶體管構(gòu)成的電壓跟隨器的典型電路如圖9-29所示。R1為基極偏置電阻，R2為發(fā)射極電阻，C1、C2分別為輸入、PCF8583T輸出耦合電容。由于電路的輸出電壓Uo從晶體管VT的發(fā)射極引出，并且輸出電壓Uo與輸入電壓配相位相同、幅度也大致相同，所以晶體管電壓跟隨器又叫做射極跟隨器。

　　電壓跟隨器原理 電壓跟隨器的原理及電路

　　射極跟隨器對(duì)交流而言，電源相當(dāng)于短路，晶體管VT的集電極是接地的，因此這是一個(gè)共集電極電路。（）圖9-30為其交流等效電路。

　　射極跟隨器具有輸入阻抗很高、輸出阻抗很低的顯著特點(diǎn)，如圖9-31所示。

　　輸入阻抗Ri是指從電路輸入端看進(jìn)去的阻抗，等于輸入電壓Ui

　　電壓跟隨器原理 電壓跟隨器的原理及電路

　　與輸入電流Ib之比，即Ri=Ui/Ib。［］射極跟隨器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)電壓反饋系數(shù)F=l的串聯(lián)電壓負(fù)反饋放大器，輸出電壓Uo全部作為負(fù)反饋電壓Uβ反饋到輸入回路，抵消了絕大部分輸入電壓Ui，所以Ib很小。根據(jù)Ri=Ui/Ib可知，射極跟隨器的輸入阻抗Ri是很高的，可達(dá)幾百干歐。

　　輸出阻抗Ro是指從電路輸出端看進(jìn)去的阻抗。需要注意的是，輸出阻抗Ro并不等于發(fā)射極電阻Re，它等于由于負(fù)載變化引起的輸出電壓變化量△Uo與輸出電流變化量△Io之比，即Ro=△Uo/△Io。這個(gè)特性也是由于電路的強(qiáng)負(fù)反饋?zhàn)饔谩．?dāng)負(fù)載變化引起輸出電壓Uo下降時(shí)，輸入電壓配被負(fù)反饋抵消的部分也隨之減少，使得Uo回升，最終保持Uo基本不變。當(dāng)負(fù)載變化引起輸出電壓Uo上升時(shí)，負(fù)反饋電壓也隨之增大，同樣使得Uo保持基本不變。這就意味著射極跟隨器的輸出阻抗Ro是很小的，一般僅為幾十歐。

　　（2）集成運(yùn)放電壓跟隨器

　　由于集成運(yùn)放具有極高的開環(huán)增益，所以集成運(yùn)放電壓跟隨器的性能非常接近理想狀態(tài)，并且無外圍元件，無須調(diào)整，這是晶體管電壓跟隨器（射級(jí)跟隨器）所無法比擬的。集成運(yùn)放電壓跟隨器得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

　　集成運(yùn)放電壓跟隨器電路如圖9-32所示。它實(shí)際上就是Rf=0，R1=∞，反饋系數(shù)F=l時(shí)的同相輸入放大器。由于集成運(yùn)放本身的高增益特性，用集成運(yùn)放構(gòu)成的電壓跟隨器具有極高的輸入阻抗，幾乎不

　　電壓跟隨器原理 電壓跟隨器的原理及電路

　　從信號(hào)源汲取電流，同時(shí)具有極低的輸出阻抗，向負(fù)裁輸出電流時(shí)幾乎不在內(nèi)部引起電壓降，可視為電壓源。（）

　?。?）電壓跟隨器的等效電路

　　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(gè)電路有運(yùn)算放大器和將輸出完全反饋到輸入的一根導(dǎo)線所組成。這種閉環(huán)參數(shù)是：

　　等效電路如圖（b）所示，作為一個(gè)電壓放大器，這個(gè)跟隨器并沒有盡職，因?yàn)樗脑鲆鎯H僅為1。然而，它的特長(zhǎng)是起到一個(gè)阻抗變換的作用。因?yàn)閺乃妮斎肟催M(jìn)去，它是一個(gè)開路；而從它的輸出端看進(jìn)去是短路，源值為V0=Vi。

　　電壓跟隨器原理 電壓跟隨器的原理及電路

　　為了領(lǐng)會(huì)這個(gè)特點(diǎn)，現(xiàn)在考慮一個(gè)源，其電壓為Vs，要將其跨接在某一個(gè)負(fù)載RL上。（）如果這個(gè)源始理想的，那么要做的就是用一根導(dǎo)線將兩者連接起來。然而，就是這個(gè)源有非零輸出電阻Rs，如下圖（a）所示，那么Rs和RL將構(gòu)成電壓分壓器，VL的幅度一定會(huì)小于Vs的幅度，這是由于在Rs上的壓降關(guān)系。現(xiàn)在用一個(gè)電壓跟隨器來替換這跟導(dǎo)線如圖（b）所示，因?yàn)檫@個(gè)跟隨器有Ri=∞，在輸入端部存在加載，所以VI=VS。再者，因?yàn)楦S器有Ro=0，從輸出端口也不存在加載，所以VL=VI=VS，這表明現(xiàn)在RL接受了全部原電源電壓而且無任何損失。因此，這個(gè)電壓跟隨器的作用就是在源和負(fù)載之間起到一個(gè)緩沖作用。

　　還能觀察到，現(xiàn)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(xiàn)在是由運(yùn)算放大器提供的，而則個(gè)還是從運(yùn)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(fù)到VS值之外，跟隨器還免除了Vs提供任何功率。

　　篇二 ： 電壓跟隨器的原理及電路

　　電壓跟隨器的原理及電路

　　電壓跟隨器具有很高的輸入阻抗和很低的輸出阻抗，是最常用的阻抗變換和匹配電路。電壓跟隨器常用作電路的輸入緩沖級(jí)和輸出緩沖級(jí)，如圖9-28所示。作為整個(gè)電路的高阻抗輸入級(jí)，可以減輕對(duì)信號(hào)源的影響。作為整個(gè)電路的低阻抗輸出級(jí)，可以提高帶負(fù)載的能力。電壓跟隨器一般由晶體管或集成運(yùn)算放大器構(gòu)成。

　?。?）晶體管射極跟隨器

　　晶體管構(gòu)成的電壓跟隨器的典型電路如圖9-29所示。R1為基極偏置電阻，R2為發(fā)射極電阻，C1、C2分別為輸入、PCF8583T輸出耦合電容。由于電路的輸出電壓Uo從晶體管VT的發(fā)射極引出，并且輸出電壓Uo與輸入電壓配相位相同、幅度也大致相同，所以晶體管電壓跟隨器又叫做射極跟隨器。

　　射極跟隨器對(duì)交流而言，電源相當(dāng)于短路，晶體管VT的集電極是接地的，因此這是一個(gè)共集電極電路。圖9-30為其交流等效電路。

　　射極跟隨器具有輸入阻抗很高、輸出阻抗很低的顯著特點(diǎn)，如圖9-31所示。

　　輸入阻抗Ri是指從電路輸入端看進(jìn)去的阻抗，等于輸入電壓Ui

　　與輸入電流Ib之比，即Ri=Ui/Ib。射極跟隨器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)電壓反饋系數(shù)F=l的串聯(lián)電壓負(fù)反饋放大器，輸出電壓Uo全部作為負(fù)反饋電壓Uβ反饋到輸入回路，抵消了絕大部分輸入電壓Ui，所以Ib很小。根據(jù)Ri=Ui/Ib可知，射極跟隨器的輸入阻抗Ri是很高的，可達(dá)幾百干歐。

　　輸出阻抗Ro是指從電路輸出端看進(jìn)去的阻抗。需要注意的是，輸出阻抗Ro并不等于發(fā)射極電阻Re，它等于由于負(fù)載變化引起的輸出電壓變化量△Uo與輸出電流變化量△Io之比，即Ro=△Uo/△Io。這個(gè)特性也是由于電路的強(qiáng)負(fù)反饋?zhàn)饔谩．?dāng)負(fù)載變化引起輸出電壓Uo下降時(shí)，輸入電壓配被負(fù)反饋抵消的部分也隨之減少，使得Uo回升，最終保持Uo基本不變。當(dāng)負(fù)載變化引起輸出電壓Uo上升時(shí)，負(fù)反饋電壓也隨之增大，同樣使得Uo保持基本不變。這就意味著射極跟隨器的輸出阻抗Ro是很小的，一般僅為幾十歐。

　　（2）集成運(yùn)放電壓跟隨器

　　由于集成運(yùn)放具有極高的開環(huán)增益，所以集成運(yùn)放電壓跟隨器的性能非常接近理想狀態(tài)，并且無外圍元件，無須調(diào)整，這是晶體管電壓跟隨器（射級(jí)跟隨器）所無法比擬的。集成運(yùn)放電壓跟隨器得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

　　集成運(yùn)放電壓跟隨器電路如圖9-32所示。它實(shí)際上就是Rf=0，R1=∞，反饋系數(shù)F=l時(shí)的同相輸入放大器。由于集成運(yùn)放本身的高增益特性，用集成運(yùn)放構(gòu)成的電壓跟隨器具有極高的輸入阻抗，幾乎不

　　從信號(hào)源汲取電流，同時(shí)具有極低的輸出阻抗，向負(fù)裁輸出電流時(shí)幾乎不在內(nèi)部引起電壓降，可視為電壓源。

　?。?）電壓跟隨器的等效電路

　　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(gè)電路有運(yùn)算放大器和將輸出完全反饋到輸入的一根導(dǎo)線所組成。這種閉環(huán)參數(shù)是：

　　等效電路如圖（b）所示，作為一個(gè)電壓放大器，這個(gè)跟隨器并沒有盡職，因?yàn)樗脑鲆鎯H僅為1。然而，它的特長(zhǎng)是起到一個(gè)阻抗變換的作用。因?yàn)閺乃妮斎肟催M(jìn)去，它是一個(gè)開路；而從它的輸出端看進(jìn)去是短路，源值為V0=Vi。

　　為了領(lǐng)會(huì)這個(gè)特點(diǎn)，現(xiàn)在考慮一個(gè)源，其電壓為Vs，要將其跨接在某一個(gè)負(fù)載RL上。如果這個(gè)源始理想的，那么要做的就是用一根導(dǎo)線將兩者連接起來。然而，就是這個(gè)源有非零輸出電阻Rs，如下圖（a）所示，那么Rs和RL將構(gòu)成電壓分壓器，VL的幅度一定會(huì)小于Vs的幅度，這是由于在Rs上的壓降關(guān)系?，F(xiàn)在用一個(gè)電壓跟隨器來替換這跟導(dǎo)線如圖（b）所示，因?yàn)檫@個(gè)跟隨器有Ri=∞，在輸入端部存在加載，所以VI=VS。再者，因?yàn)楦S器有Ro=0，從輸出端口也不存在加載，所以VL=VI=VS，這表明現(xiàn)在RL接受了全部原電源電壓而且無任何損失。因此，這個(gè)電壓跟隨器的作用就是在源和負(fù)載之間起到一個(gè)緩沖作用。

　　還能觀察到，現(xiàn)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(xiàn)在是由運(yùn)算放大器提供的，而則個(gè)還是從運(yùn)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(fù)到VS值之外，跟隨器還免除了Vs提供任何功率。