用运放构成电压跟随器应注意的几个问题

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电压跟随器电路工作条件

电压跟随器电路工作条件

电压跟随器电路工作条件电压跟随器是一种常见的电子电路,它的作用是将输入电压的变化复制到输出电压上。

本文将介绍电压跟随器的基本工作原理、工作条件及其应用。

一、电压跟随器的基本工作原理电压跟随器是一种基本的模拟电路,主要由一个晶体管和几个电阻构成。

它的工作原理基于负反馈电路的基本原理。

当输入电压发生变化时,晶体管的工作状态也会随之改变,从而使输出电压跟随着输入电压的变化。

通过适当的设计,可以实现输入与输出电压之间的近乎完全的对应关系。

二、电压跟随器的工作条件1. 适当的电源电压:电压跟随器需要适当的电源电压来确保晶体管和其他元件能够正常工作,一般在设计电路时需要根据元件的规格和参数来确定电源电压。

2. 合适的控制电压范围:电压跟随器的输入电压范围需要在设计时明确,确保输入电压变化时,输出电压能够准确地跟随。

3. 稳定的温度环境:温度对电子元件的性能有很大影响,为了确保电压跟随器的稳定工作,需要保持相对稳定的温度环境。

4. 适当的负载条件:电压跟随器的负载条件也需要考虑,合适的负载可以确保输出电压的稳定性。

5. 合理的元件选择和设计:在设计电压跟随器时需要选择合适的电子元件,并合理设计电路结构以满足工作条件的要求。

三、电压跟随器的应用1. 信号跟随:在一些需要信号跟随的场合,电压跟随器可以起到很好的作用,确保信号的一致性和稳定性。

2. 信号缓冲:电压跟随器也可用于信号缓冲,将输入信号缓冲输出,减小对负载的影响。

3. 电源稳压:电压跟随器还可用于电源稳压电路中,以保证输出电压的稳定性。

4. 温度补偿:在一些需要温度补偿的电路中,电压跟随器可以通过调节输入电压来实现温度补偿效果。

以上就是关于电压跟随器的基本工作原理、工作条件及其应用的介绍。

电压跟随器在各种电子电路中都有着广泛的应用,对于电子工程师和电子爱好者来说是一种非常重要的电路。

希望本文能对您有所帮助。

运算放大器电路的基本注意事项

运算放大器电路的基本注意事项

运算放大器电路的基本注意事项
1.在所有运算放大器电路中,只有当运算放大器处于有效区,即输人和输出没有在其中一个电源下饱和,才服从黄金规则I和Ⅱ(见4.1.3节)。

例如,过度驱动其中一个放大器将使输出箝位在Vo或V附近。

箝位期间,输入不再保持为相同的电压。

运算放大器输出不能在大于电源电压处波动(尽管某些运算放大器设计成可以在一个或另一个电源周围波动,但一般只能在2V以内波动)。

同样,运算放大器电流源的输出跟随有同样的限制。

例如,带未接地负载的电流源能在“正常”方向(电流与电源电压的方向一致)提供最大的Vcc-V通过负载,在反方向为V-VFF(负载可能很奇怪,比如包含电池,需要反向电压来提供前向电流;当感性负载被改变的电流驱动时,也会发生同样的事情)。

2.必须设计成负反馈。

这意味着(包括在其他情况下)一定不能将反相、同相输人端混淆。

3.在运算放大器电路中必须一直有直流反馈,否则运算放大器必定进入饱和状态。

例如,我们可以在同相放大器中从反馈网络到地之间接一个电容(降低直流增益),但不能类似地在输出和反相输入端之间串联一个电容。

4.许多运算放大器的最大差分输入电压受到比较小的限制。

同相输入端和反相输人端之间的最大电压差限制到+5V这么小。

破坏这个规则将导致较大的输入电流溢出,降低或损害运算放大器的性能。

使用运放构成电压跟随器的稳定性问题

使用运放构成电压跟随器的稳定性问题

[转载]使用运放构成电压跟随器的稳定性问题[转载]使用运放构成电压跟随器的稳定性问题题外话:a:对于采用负反馈的放大电路,如何减少振荡以保持稳定,目前尚无定论。

电压跟随器也不例外。

(fig1.)运算放大器理想的运行状态是输出电压和输入电压为同相,即,当负输入端的印加电压引起输出增大时,运算放大器能够相应地使增加的电压降低。

不过,运算放大器的输入端和输出端的相位总有差异。

当输出和输出之间的相位相差180°时,负输入与正输入正好相同,原本应该减少的输出却得到了增强。

(成为正反溃的状态。

)如果在特定频段陷入这一状态,并且仍然保持原有振幅,那么该输出频率和振荡状态将一直持续下去。

fig1.电压跟随器和反馈环路2.输入输出端出现相位差的主要原因其原因大致可分为两种:1,由于运算放大器固有的特性2,由于运算放大器以外的反馈环路的特性2.1.运算放大器的特性fig2a及fig2b分别代表性地反映了运算放大器的电压增益—频率特性和相位—频率特性。

数据手册中也有这两张曲线图。

如图所示,运算放大器的电压增益和相位随频率变化。

运算放大器的增益与反馈后的增益(使用电压跟随器时为0db)之差,即为反馈环路绕行一周的增益(反馈增益)。

如果反馈增益不足1倍(0db),那么,即使相位变化180o,回到正反馈状态,负增益也将在电路中逐渐衰减,理论上不会引起震荡。

反而言之,当相位变化180o后,如频率对应的环路增益为1倍,则将维持原有振幅;如频率对应的环路增益为大于1倍时,振幅将逐渐发散。

在多数情况下,在振幅发散过程中,受最大输出电压等非线性要素的影响,振幅受到限制,将维持震荡状态。

为此,当环路增益为0db时的频率所对应的相位与180o之间的差是判断负反馈环路稳定性的重要因素,该参数称为相位裕度。

(fig2b.)如没有特别说明,单个放大器作为电压跟随器时,要保持足够相位裕度的。

注:数据手册注明「建议使用6db以上的增益」的放大器,不可用作电压跟随器。

巧用LM324运放搭建电压跟随器

巧用LM324运放搭建电压跟随器

巧用LM324运放搭建电压跟随器LM324四运算放大器要怎么样搭建电压跟随器呢?下面我们用简单的几个范例与电压跟随器电路图与大家讲解下。

示例一:首先是把LM324两个输入端短接,输出有1个mv左右。

但是这个电路有个问题,就是电压跟随器的跟随电压与输入电压之间有着少量的误差值,大概是输出比输入大400mv这样子。

还有5V供电的,当输出端输出值达到3.9v就不能输入端再提升电压输出端也不会再升高了。

示例二:我们先用LM324电压跟随器做一个简略的草图,图片如下所示:上面这个线路图,其实就说明了im324电压跟随器在设计的电路需要非常专业的电子知识才能完成,本文中下面介绍的可以看到当信号在10K以内(-3DB),特性还算可以,10k以后,运放特性急剧下降。

导致波形失真。

另外,这个运放的摆率是0.3V/us。

当输入信号VPP是10MS是输出放大1000倍,其峰值是5V。

由SR=2f*v。

可得f在10K左右。

再一次说明了上述出现的问题,说明了如果电压的板子测试BG,则这个是不通过的如图:这lm324电压跟随器的电压图有个特点内部频率补偿直流电压增益高(约100dB) 电源电压范围宽:单电源(332V) 双电源(1.516V) OPA637,至于参数什么的就不说了,看价格就知道差距了,做的放大电路感觉很简单,做出来效果也很不错。

但今天用了不到1块钱的片子做就感觉问题多。

后来我请教了一个做lm324电压跟随器的朋友,他告诉我应该先把电源安装上电调试,如果是信号又变形了,到50K的时候几乎成斜三角。

那么就应该加大电阻电容的量,这样才能完全形成一个正在的电压跟随器。

至于LM324电压跟随器要怎么做,选择那一套方案比较行之有效,问题解决方法比较简单易行,就看你的选择了。

用运放构成电压跟随器应注意的几问题

用运放构成电压跟随器应注意的几问题

题外话:用运放构成电压跟随器的电路,传统教科书仅是简单的把输出和反相输入端连接起来完事儿(如图一),而实际电路要复杂的多,稳定性问题不可忽视!本文是在一家日本IC厂家网站上找到的,希望对实际应用有一点帮助。

(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。

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。

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。

)图一Q. 用电压跟随器使运算放大器保持稳定,须注意哪些问题A:对于采用负反馈的放大电路,如何减少振荡以保持稳定,目前尚无定论。

电压跟随器也不例外。

(Fig1.)运算放大器理想的运行状态是输出电压和输入电压为同相,即,当负输入端的印加电压引起输出增大时,运算放大器能够相应地使增加的电压降低。

不过,运算放大器的输入端和输出端的相位总有差异。

当输出和输出之间的相位相差180°时,负输入与正输入正好相同,原本应该减少的输出却得到了增强。

用运放构成电压跟随器应注意的几个问题

用运放构成电压跟随器应注意的几个问题

题外话:用运放构成电压跟随器的电路, 传统教科书仅是简单的把输岀和反相输入端连接起来完事儿(如图一),而实际电路要复杂的多,稳定性问题不可忽视!本文是在一家日本 IC 厂家网站上找到的,希望对实际应用有一点帮助。

(电压跟随器,顾名思义,就是输岀电压与输入电压是相同的,就是说, 数恒小于且接近1。

电压跟随器的显著特点就是,输入阻抗高, 而输岀阻抗低,一般来说,输入阻抗要达到几兆欧姆是很容易做到的。

输岀阻抗低,通常可以到几欧姆,甚至更低。

在电路中,电压跟随器一般做缓冲级及隔离级。

因为,电压放大器的输岀阻抗一般比较高, 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岀电阻中。

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。

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,在如果真的没有负反馈的作用, 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, 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, 消除大环路负反馈的带来的弊端。

保证。

图一Q.用电压跟随器使运算放大器保持稳定,须注意哪些问题?A :对于采用负反馈的放大电路,如何减少振荡以保持稳定,目前尚无定论。

电 压跟随器电压跟随器的电压放大倍 应用电压跟 HI-FI 电路中,关于负反馈的争议已经很久了,其实, 相信绝大多数的放大电路是不能很好的工作的。

但是由于引入了大试图通过断开负反馈回路来 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Vout也不例外。

(Figi.)运算放大器理想的运行状态是输出电压和输入电压为同相, 即,当负输入端的印加电压引起输出增大时,运算放大器能够相应地使增加的电压降低。

不过,运算 放大器的输入端和输出端的相位总有差异。

运放电压跟随器调零方法

运放电压跟随器调零方法

运放电压跟随器调零方法
运放电压跟随器调零方法主要有以下几种:
1. 运放开路:将输入短路,输出短路,只留运放本身工作的状态。

运放开路后,因为没有负载造成的漂移变化,所以此时输出的是偏置电压。

2. 运放短路:将输入短路,输出短路电路接通,由于输出被短路导通,输出电压变为零。

因此,实际运放的失调电压(偏置电压)就成了输入端的电压,这样便能消除偏置电压。

3. 运放全压:将运放的输入端接到一个满量程电压源,在运放全压时,输入电压为正负最大值时,此时输出电压应该等于供电电源的正负最大值。

4. 运放负载:通过加负载电阻的方式进行校准,改变电阻值可以改变电流流经的路径,因此在负载的环境下,可以减少电源漂移带来的误差。

5. 差分输入测量法:如果两个电压完全相等的输入信号作用于运算放大器的两个输入端口,那么漂移电压应该被消除,输出电压应该是零。

该方法需要使用两个绝缘等级相同的电位计,并用它们测量相同的电位。

步骤如下:(1)两个电位器设置为相同的电位。

(2)将两个电位器所连接的两个输入端口分
别连接到运算放大器的两个输入端口。

(3)调整一个电位器的电位,使得输
出电压为零,此时漂移电压被消除。

(4)将另一个电位器的电位对应到所需
的放大倍数上。

可以根据具体情况选择适合的方法进行调零。

电压跟随器的问答汇总

电压跟随器的问答汇总

电压跟随器的问答汇总Q:电压跟随器的作用?A:电压跟随器提高输入阻抗,降低输出阻抗。

Q:LM2902运放电压跟随器问题请教:输入端是悬空的,而且有10M的电阻作为下拉电阻,输出串联一个10k的电阻,在电阻后边还添加了10uF的电容滤波。

在无任何输入的条件下,输入输出的电压相同,都有0.13V左右。

在没有接入信号时,就有了一定的电压输出,请问怎么消除运放的浮空电压呢?A:我判断你可能是把双电源运放作单电源运放使用了,因为运放的输入失调电压不会有0.13V那么大。

双电源运放通常不是满幅度输出运放,在单电源下工作其输出是不可能到零的,这不是靠调零或下拉电阻之类的办法能够解决的。

看来确实是由于你在单电源条件下使用了不是满幅度输出的双电源运放,建议你改用TLC2274(或TLC2264),这两款运放和LM2902的管脚兼容,在单电源下最大工作电源电压为16V,是满电源幅度输出运放,在轻负载下,它的高、低电平输出电压极其接近工作电源的幅值。

下图是参数表部分(测试条件为﹢5V电源下)——Q:我用的是OPA4132UA运算放大器在前端做了个电压跟随器,在同相端接个电阻接到输入,输出接到反相端,可是在没有输入的情况下(输入端悬空),输出竟然为-14V(OPA4132是用的双电源±15V供电的),测量运放的同相端输入为0,但反相端竟然为-14V,这显然不符合“虚短”。

但是一旦有输入就是正确的,这是什么原因?运放后面连的是一个ADC,当输入运放的同相输入端悬空时,运放的输出端输出的电压高出了ADC允许输入的最大电压,这样当运放同相端没有输入的时候很有可能就会烧坏ADC芯片,这个问题应该怎么解决,有没有方法当同相端输入悬空的时候,运放的输出近似为0???A:因为这种运放输入阻抗很高,同相输入端悬空的时候,它上面的电压是不确定的,所以输出有可能不为0,具体输出多少,具体每个运放可能都不一样。

你要检查它是否正常,只需要把同相输入端接地,如果输出对地电压不是太高,就没什么问题。

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题外话:用运放构成电压跟随器的电路,传统教科书仅是简单的把输出和反相输入端连接起来完事儿(如图一),而实际电路要复杂的多,稳定性问题不可忽视!本文是在一家日本IC厂家网站上找到的,希望对实际应用有一点帮助。


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。

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。

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。


图一
Q. 用电压跟随器使运算放大器保持稳定,须注意哪些问题?
A:对于采用负反馈的放大电路,如何减少振荡以保持稳定,目前尚无定论。

电压跟随器也不例外。

(Fig1.)
运算放大器理想的运行状态是输出电压和输入电压为同相,即,当负输入端的印
加电压引起输出增大时,运算放大器能够相应地使增加的电压降低。

不过,运算放大器的输入端和输出端的相位总有差异。

当输出和输出之间的相位相差180°时,负输入与正输入正好相同,原本应该减少的输出却得到了增强。

(成为正反溃的状态。

)如果在特定频段陷入这一状态,并且仍然保持原有振幅,那么该输出频率和振荡状态将一直持续下去。

FIg1. 电压跟随器和反馈环路
2. 输入输出端出现相位差的主要原因
其原因大致可分为两种:
1,由于运算放大器固有的特性
2,由于运算放大器以外的反馈环路的特性
2.1. 运算放大器的特性
Fig2a 及Fig2b分别代表性地反映了
运算放大器的电压增益—频率特性
和相位—频率特性。

数据手册中也有
这两张曲线图。

如图所示,运算放大器的电压增益和
相位随频率变化。

运算放大器的增益
与反馈后的增益(使用电压跟随器时
为0dB)之差,即为反馈环路绕行一
周的增益(反馈增益)。

如果反馈增
益不足1倍(0dB),那么,即使相
位变化180o,回到正反馈状态,负增
益也将在电路中逐渐衰减,理论上不
会引起震荡。

反而言之,当相位变化180o后,如
频率对应的环路增益为1倍,则将维
持原有振幅;如频率对应的环路增益
为大于1倍时,振幅将逐渐发散。


多数情况下,在振幅发散过程中,受
最大输出电压等非线性要素的影响,
振幅受到限制,将维持震荡状态。

为此,当环路增益为0dB时的频率所
对应的相位与180o之间的差是判断
负反馈环路稳定性的重要因素,该参
数称为相位裕度。

(Fig2b.)
如没有特别说明,单个放大器作为电压跟随器时,要保持足够相位裕度的。

注:数据手册注明「建议使用6dB 以上的增益」的放大器,不可用作电压跟随器。

2.2. 运算放大器周边电路对反Array馈环路的影响
在实际应用中,构成电压跟随器
并非象Fig1.那样简单地将输入
端和输出端直接连接在一起。


少输出端是与某个负载连接在一
起的。

因此,必须考虑到该负载
对放大器的影响。

例如,如Fig3.所示,输出端和接
地之间接电容时,这一容量与运
算放大器的输出电阻构成的常数
造成相位滞后。

(Fig2b.所示之状态可能变化为
Fig2c所示之状态)这时,环路增
益在输出电阻和C的作用下降低。

同时,相位和增益之间不再有比
例关系,相位滞后成为决定性因素,使反馈环路失去稳定,最糟
糕时可能导致震荡。

单纯地在输
出端和接地之间连接电容,构成
电压跟随器时,每种运算放大器
之间的稳定性存在差异。

Fig4.为输入端需要保护电阻的
运算放大器可能发生的问题。

为解决Fig3.出现的问题,可采用Fig5.(a)、(b)所示之方法。

(a)
图中插入R,消除因CL而产生的
反馈环路相位滞后。

(在高频区,
R作为运算放大器的负荷取代了
CL而显现出来。

) (b)则用C1来
消除CL造成的相位滞后。

为解决Fig4.的问题,则可在输入
保护电阻上并联一个尺寸适当的
电容。

一般被叫做“输入电容取
消值”的近似值约为10pF~100pF。

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