电压跟随器全解完整版
电压跟随器的结构
电压跟随器的结构1. 引言电压跟随器是一种常用的电路结构，用于将输入信号的变化直接传递给输出端，使得输出端的电压与输入端保持一致。
它在各种电子设备中广泛应用，如放大器、滤波器、模拟开关等。
本文将介绍电压跟随器的结构、工作原理及其在实际应用中的一些注意事项。
2. 电压跟随器的基本结构电压跟随器通常由一个晶体管和若干个被动元件（如电阻和电容）组成。
其中，晶体管起到放大和驱动输出信号的作用，被动元件则负责稳定和调节输入信号。
图1. 电压跟随器基本结构示意图如图1所示，晶体管Q1是一个NPN型双极性晶体管，它的发射极连接到地，基极通过R1与输入信号Vin相连，集电极通过R2与输出信号Vout相连。
此外，C1是一个旁路电容，用于提高低频响应。
3. 电压跟随器的工作原理电压跟随器的工作原理可以简单描述为：当输入信号Vin变化时，晶体管Q1的基极电压也会相应变化，从而改变晶体管的导通程度。
当输入信号增大时，晶体管的导通程度增加，输出信号也相应地增大；当输入信号减小时，晶体管的导通程度减小，输出信号也相应地减小。
具体来说，当输入信号为正向偏置（即Vin>0），基极电压高于发射极电压，导致晶体管进入放大区。
此时，由于发射极与集电极之间存在一个电压降（即Vbe），使得输出信号稍微低于输入信号。
当输入信号为负向偏置（即Vin<0），基极电压低于发射极电压，导致晶体管进入截止区。
此时，输出信号与输入信号完全一致。
4. 电压跟随器的特点•高输入阻抗：由于晶体管的基极接在输入端，所以电压跟随器具有很高的输入阻抗。
这使得它可以轻松地接收来自其他电路或传感器的弱信号。
•低输出阻抗：电压跟随器的输出阻抗很低，可以提供较大的输出电流。
这使得它可以驱动后级电路或负载，而不会对信号造成失真。
•保持输入信号与输出信号一致：电压跟随器能够将输入信号的变化直接传递给输出端，输出端的电压与输入端保持一致。
这使得它在信号放大和传输过程中起到了很好的缓冲作用。
电压跟随器
电压跟随器
若在同相放大器中的置R1=∞和R2=0,就是成为单位增益放大器，或电压跟随器如图1.8（a）所示。
值得注意的是，这个电路有运算放大器和将输出完全反馈到输入的一根导线所组成。
这种闭环参数是：
等效电路如图（b）所示，作为一个电压放大器，这个跟随器并没有尽职，因为它的增益仅仅为1。
然而，它的特长是起到一个阻抗变换的作用。
因为从它的输入看进去，它是一个开路；而从它的输出端看进去是短路，源值为V0=Vi。
为了领会这个特点，现在考虑一个源，其电压为Vs，要将其跨接在某一个负载RL上。
如果这个源始理想的，那么要做的就是用一根导线将两者连接起来。
然而，就是这个源有非零输出电阻Rs，如下图（a）所示，那么Rs和RL将构成电压分压器，VL的幅度一定会小于Vs的幅度，这是由于在Rs上的压降关系。
现在用一个电压跟随器来替换这跟导线如图（b）所示，因为这个跟随器有Ri=∞，在输入端部存在加载，所以VI=VS。
再者，因为跟随器有Ro=0，从输出端口也不存在加载，所以VL=VI=VS，这表明现在RL接受了全部原电源电压而且无任何损失。
因此，这个电压跟随器的作用就是在源和负载之间起到一个缓冲作用。
还能观察到，现在源没有输送出任何电流，所以也不存在功率损耗，而在上图（a）电路中却存在。
由RL所吸收的电流和功率现在是由运算放大器提供的，而则个还是从运算放大器的电源取得的，不过在图中并没有明确表示出来。
因此，
除了将UL完全恢复到VS值之外，跟随器还免除了Vs提供任何功率。
电压跟随器的结构
电压跟随器的结构
电压跟随器是一种常用的电路，它的主要作用是在输入电压发生变化时，输出电压也跟随变化，保持相同的变化趋势。
这种电路通常由一个差动放大器和一个输出级组成。
差动放大器通常由两个晶体管或运算放大器组成。
其中一个晶体管或运算放大器被连接到输入信号，另一个被连接到反馈回路。
这样做的目的是使输出信号与输入信号之间存在差异，从而产生放大效果。
输出级通常由一个晶体管或功率放大器组成。
该晶体管或功率放大器的基极或控制端被连接到差动放大器的输出端，而其集电极或负载端则被连接到负载上。
这样做的目的是将差动放大器产生的小信号转换为能够驱动负载的大信号。
为了保持稳定性和减少噪声干扰，电压跟随器通常还包括滤波电容和稳压二极管等元件。
滤波电容用于去除高频噪声，稳压二极管则用于保持输出电压稳定不变。
总之，电压跟随器的结构包括差动放大器、输出级、滤波电容和稳压二极管等元件。
这种电路可以广泛应用于自动控制、信号处理和测量等领域。
电压跟随器的基本电路
电压跟随器的基本电路电压跟随器是一种被广泛应用于电子电路中的基本电路。
它可以将输入电压复制并输出，从而使得输出电压与输入电压保持一致。
本文将介绍电压跟随器的基本电路，包括其工作原理、原理图及其应用领域。
电压跟随器的基本原理是通过负反馈的方式，使得输出电压跟随着输入电压而变化。
它由一个放大电路和一个负反馈电路组成。
放大电路将输入信号进行放大，并将放大后的信号传递给负反馈电路。
负反馈电路将输出信号反馈给放大电路，并将其与输入信号进行比较。
通过调节反馈电路中的参数，输出信号可以与输入信号保持一致，从而实现电压跟随的功能。
电压跟随器的原理图如下所示：```+Vcc|R1|+-------|---------+| || || V1 |\ / O |\ /--------------|----> Vout/ \ |/ \ || R2 ---| | CGND GND```在上述原理图中，放大电路由R1和R2组成的电阻分压器和一个输出级的放大器组成。
输入电压V1从两个电阻R1和R2的中间引出。
负反馈电路由电容C组成，连接在放大电路的输出端和输入端之间。
输出电压由连接在放大电路输出端的电容C提供。
电压跟随器的工作过程如下：1. 当输入电压V1发生变化时，它被传递到放大电路中。
放大电路对输入电压进行放大，并将放大后的信号传递给负反馈电路。
2. 负反馈电路将放大电路输出的信号传递给放大电路的输入端进行比较。
如果输出电压与输入电压不一致，负反馈电路将调节放大电路的增益，直到输出电压与输入电压一致为止。
3. 当输出电压达到与输入电压一致时，负反馈电路停止调节放大电路的增益，输出电压将跟随输入电压进行变化。
电压跟随器在实际中有广泛的应用。
其中一个重要的应用就是在电源稳压器中。
电源稳压器用于将输入电压维持在一个恒定的水平，确保输出电压在负载变化时保持不变。
电压跟随器作为负反馈电路的核心组件，可以通过调节反馈电路的参数来提供稳定的输出电压。
电压跟随器
电压跟随器的作用电压跟随器是用一个三极管构成的共集电路，它的电压增益是一，所以叫做电压跟随器。
那么电压跟随有什么作用呢？共集电路是输入高阻抗，输出低阻抗，这就使得它在电路中可以起到阻抗匹配的作用，能够使得后一级的放大电路更好的工作。
你可以极端一点去理解，当输入阻抗很高时，就相当于对前级电路开路，当输出阻抗很低时，对后级电路就相当于一个恒压源，即输出电压不受后级电路阻抗影响。
一个对前级电路相当于开路，输出电压又不受后级阻抗影响的电路当然具备隔离作用，即使前、后级电路之间互不影响。
所以，电压跟随器常用作中间级，以“隔离”前后级之间的影响，此时也称之为缓冲级。
基本原理还是利用它的输入阻抗高和输出阻抗低之特点，在电路中起阻抗匹配的作用。
举一个应用的例子：电吉他的信号输出属于高阻，接入录音设备或者音箱时，在音色处理电路之前加入这个电压跟随器，会使得阻抗配匹，音色更加完美。
很多电吉他效果器的输入部分设计都用到了这个电路。
电压跟随器电压跟随器，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-（高保真），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。
电压跟随器
电压跟随器下面是电压跟随器的实验！电压跟随器原理图电压跟随器实验数据记录表：（ri为等效输入电阻，ro为等效输出电阻，f表示频率）单位:电压V 电阻: Ω频率:Hz 万用表:VC830L 温度:26 时间:2012.08.13备注Ui Uo Un Up ri ro f上限f下限f失真f测供电电源正负12V (在16kHz时,Ui=8Vp-p时,输出只可达到6.88Vp-p)2.08 2.04 -0.09 -0.09 298k 0 79.4k \ 38k6kHz 5.04 5.04 -0.16 -0.16 309k 0 24.6k \ 16.4k8.04 8.04 -0.18 -0.18 297k 0 16k \ 8.7k2.06 2.06 -0.12 -0.12 153k 0 65.6k \ 42.4k16kHz 5.045.04失真-0.18 -0.16 123k 0 25.6k \ 16k8.046.88失真-0.21-0.1882.04 2.04 -0.11 -0.11 806k 0 67k \ 40k2kHz 5.04 5.04-0.147-0.147587k 0 26k \ 16.4k8.00 8.00-0.176-0.176418k 0 16.4k \ 9k供电电源正负8V 2.00 2.00-0.108-0.108310k 0 59.9k \ 40k2kHz 5.00 5.00-0.155-0.155317k 0 25.2k \ 16.4k8.04 8.04-0.175-0.175320k 0 13.3k \ 9k2.00 2.00 -0.11 -0.11 224k 0 59.9k \ 35.7k6kHz 5.005.00失真-0.172-0.160119k 0 24.5k \ 13.3k8.006.12失真-0.148-0.1872.00 2.00 -0.11 -0.11 801.6k 0 61.5k \ 32.2k16kHz 5.04 5.04-0.156-0.156461k 0 61.5k \ 32.2k8.04 8.04-0.185-0.185387k 0 14.3k \ 8.5k供电电源正负5V 2.03 2.03-0.076-0.076313.6k 0 55.1k \ 29.6k6kHz 5.00 5.00-0.185-0.185306.8k 0 20.1k \ 12.7k8.047.76失真-0.18-0.2172.08 2.08-0.146-0.146108k 0 55k \ 30.6k16kHz 5.085.08失真-0.182-0.1802.04 2.04-0.130-0.130470k 0 54k \ 31.6k2kHz 5.08 5.04-0.171-0.171424k 0 20.1k \ 9.85k8.047.8失真-0.162-0.198注:本次测量所有数据均以地为参考点。
电压跟随器全解
电压跟随器共集电极电路电压跟随器是共集电极电路;信号从基极输入;射极输出;故又称射极输出器..基极电压与集电极电压相位相同;即输入电压与输出电压同相..这一电路的主要特点是：高输入电阻、低输出电阻、电压增益近似为1;所以叫做电压跟随器..那么电压跟随有什么作用呢概括地讲;电压跟随器起缓冲、隔离、提高带载能力的作用..共集电路的输入高阻抗;输出低阻抗的特性;使得它在电路中可以起到阻抗匹配的作用;能够使得后一级的放大电路更好的工作..举一个应用的典型例子：电吉他的信号输出属于高阻;接入录音设备或者音箱时;在音色处理电路之前加入这个电压跟随器;会使得阻抗匹配;音色更加完美..很多电吉他效果器的输入部分设计都用到了这个电路..电压隔离器输出电压近似输入电压幅度;并对前级电路呈高阻状态;对后级电路呈低阻状态;因而对前后级电路起到“隔离”作用..电压跟随器常用作中间级;以“隔离”前后级之间的影响;此时称之为缓冲级..基本原理还是利用它的输入阻抗高和输出阻抗低之特点..电压跟随器的输入阻抗高、输出阻抗低特点;可以极端一点去理解;当输入阻抗很高时;就相当于对前级电路开路；当输出阻抗很低时;对后级电路就相当于一个恒压源;即输出电压不受后级电路阻抗影响..一个对前级电路相当于开路;输出电压又不受后级阻抗影响的电路当然具备隔离作用;即使前、后级电路之间互不影响..一．LED点阵书写显示屏光笔电路主要就是一个门限可调的比较器5;具体电路图如图6所示..在图6的光笔电路图中;运放AR4组成一同向放大电器;将采集的电压放大2倍;之所以要将信号放大2倍;主要是在设计光敏二极管探头时;已经在探头上套了一层黑色的橡胶管;放大倍数和探头陷入橡胶管的深度有关;在测试中发现放大2倍时效果是最好的..运放AR2组成的电路就是一个比较器;而且这个比较器的门限电压可以通过调节R5改变;以适应环境光线的改变..在放大器和比较器的输出端都设计了一个跟随器;进一步减小下级电路对前级电路的影响..图15作品展示图二．红外车辆检测电路红外车辆检测电路原理已经在前面做了详细的叙述;电路如图3-2所示：图3-2红外车辆检测电路三.音频功率放大器人耳朵听觉的范围是2HZ～20KHZ;称之为可听声;单只喇叭要覆盖这么宽的频带范围;并且要很好的兼顾高低频两端的延伸、达到低失真、高瞬态、大功率承载能力的话是不可能的;所以就需要分频了;一般低音在300HZ以下;中音在300HZ～3KHZ;高音在3KHZ以上;本作品就是按照2HZ～300HZ;300HZ～3KHZ;大于3KHZ三个频率段来做的..分频电路主要是由RC滤波器和比例放大器组成..工作过程如下：音源器材输入的较微弱信号经过比例放大器后;放大到一定的程度此放大是对整个信号进行放大;再进行分频..因为信号是由高、中、低频混在一起的;为了达到把原音还原出来的效果;就必须把三个频率段分离出来..分频以后还有一个信号放大电路;作用是将分频后的信号进行放大..这样就可以对高、中、低音进行分别放大;以求达到不同的听觉效果..原理图如下：。
电压跟随器电路
电压跟随器电路：电路特点:输入电阻大输出电阻小，能真实地将输入信号传给负载而从信号源取流很小.电压跟随器是共集电极电路，信号从基极输入，射极输出，故又称射极输出器。
基极电压与集电极电压相位相同，即输入电压与输出电压同相。
这一电路的主要特点是：高输入电阻、低输出电阻、电压增益近似为1，所以叫做电压跟随器。
那么电压跟随有什么作用呢？概括地讲，电压跟随器起缓冲、隔离、提高带载能力的作用。
共集电路的输入高阻抗，输出低阻抗的特性，使得它在电路中可以起到阻抗匹配的作用，能够使得后一级的放大电路更好的工作。
举一个应用的典型例子：电吉他的信号输出属于高阻，接入录音设备或者音箱时，在音色处理电路之前加入这个电压跟随器，会使得阻抗配匹，音色更加完美。
很多电吉他效果器的输入部分设计都用到了这个电路。
共集电极放大电路:共集电极放大电路，输入信号是由三极管的基极与发射极两端输入的（在原图里看），再在交流通路里看，输出信号由三极管的发射极两端获得。
因为对交流信号而言，（即交流通路里）集电极是共同端，所以称为共集电极放大电路。
共集电极放大电路具有以下特性:1、输入信号与输出信号同相；2、无电压放大作用，电压增益小于1且接近于1，因此共集电极电路又有“电压跟随器”之称；3、电流增益高，输入回路中的电流iB<<输出回路中的电流iE和iC；4、有功率放大作用；5、适用于作功率放大和阻抗匹配电路。
6、在多级放大器中常被用作缓冲级和输出级。
为什么说这个是“共集电极放大电路”？集电极不是在上面吗？哪里共了？“输入电压从基极对地（集电极）之间输入，输出电压从发射极对地（集电极）之间取出”集电极怎么就变成地了？一说“共”指的就是对于交流信号而言的。
你把第一个图的交流等效电路画出来就明白了，共集电极电路的定义就是，在交流等效电路里，集电极作为输入输出的公共端，也就是地。
集电极在上面，接的是个直流电压Vcc,它在交流等效电路里面，电压不起作用，而输出端是从发射极输出（uo取自发射极），所以集电极对于信号的输出不会有影响，跟地的效果是一样的，相当于一个强制接地，所以是从基极输入，从发射极取出信号，以集电极为公共。
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电压跟随器(共集电极电路)
电压跟随器是共集电极电路，信号从基极输入，射极输出，故又称射极输出器。
基极电压与集电极电压相位相同，即输入电压与输出电压同相。
这一电路的主要特点是：高输入电阻、低输出电阻、电压增益近似为1，所以叫做电压跟随器。
那么电压跟随有什么作用呢？概括地讲，电压跟随器起缓冲、隔离、提高带载能力的作用。
共集电路的输入高阻抗，输出低阻抗的特性，使得它在电路中可以起到阻抗匹配的作用，能够使得后一级的放大电路更好的工作。
举一个应用的典型例子：电吉他的信号输出属于高阻，接入录音设备或者音箱时，在音色处理电路之前加入这个电压跟随器，会使得阻抗匹配，音色更加完美。
很多电吉他效果器的输入部分设计都用到了这个电路。
电压隔离器输出电压近似输入电压幅度，并对前级电路呈高阻状态，对后级电路呈低阻状态，因而对前后级电路起到“隔离”作用。
电压跟随器常用作中间级，以“隔离”前后级之间的影响，此时称之为缓冲级。
基本原理还是利用它的输入阻抗高和输出阻抗低之特点。
电压跟随器的输入阻抗高、输出阻抗低特点，可以极端一点去理解，当输入阻抗很高时，就相当于对前级电路开路；当输出阻抗很低时，对后级电路就相当于一个恒压源，即输出电压不受后级电路阻抗影响。
一个对前级电路相当于开路，输出电压又不受后级阻抗影响的电路当然具备隔离作用，即使前、后级电路之间互不影响。
一．LED点阵书写显示屏
光笔电路主要就是一个门限可调的比较器[5]，具体电路图如图6所示。
在图6的光笔电路图中，运放AR4组成一同向放大电器，将采集的电压放大2倍，之所以要将信号放大2倍，主要是在设计光敏二极管探头时，已经在探头上套了一层黑色的橡胶管，放大倍数和探头陷入橡胶管的深度有关，在测试中发现放大2倍时效果是最好的。
运放AR2组成的电路就是一个比较器，而且这个比较器的门限电压可以通过调节R5改变，以适应环境光线的改变。
在放大器和比较器的输出端都设计了一个跟随器，进一步减小下级电路对前级电路的影响。
图15 作品展示图
二．红外车辆检测电路
红外车辆检测电路原理已经在前面做了详细的叙述，电路如图3-2所示：
图3-2 红外车辆检测电路
三.音频功率放大器
人耳朵听觉的范围是2HZ～20KHZ，称之为可听声，单只喇叭要覆盖这么宽的频带范围，并且要很好的兼顾高低频两端的延伸、达到低失真、高瞬态、大功率承载能力的话是不可能的，所以就需要分频了，一般低音在300HZ以下，中音在300HZ～3KHZ,高音在
3KHZ以上，本作品就是按照2HZ～300HZ，300HZ～3KHZ,大于3KHZ三个频率段来做的。
分频电路主要是由RC滤波器和比例放大器组成。
工作过程如下：音源器材输入的较微弱信号经过比例放大器后，放大到一定的程度（此放大是对整个信号进行放大），再进行分频。
因为信号是由高、中、低频混在一起的，为了达到把原音还原出来的效果，就必须把三个频率段分离出来。
分频以后还有一个信号放大电路，作用是将分频后的信号进行放大。
这样就可以对高、中、低音进行分别放大，以求达到不同的听觉效果。
原理图如下：。