什么是電壓跟隨器？

電壓跟隨器可以定義為運算放大器電路的輸出直接跟隨運算放大器的輸入。所以輸入和輸出電壓是相同的。該電路不提供任何放大功能。因此，電壓增益相當于1。它也被稱為單位增益、緩沖和隔離放大器。該電路具有高輸入阻抗，因此可用于不同的電路中。電壓跟隨器使用輸入信號來提供有效的輸出隔離。基本圖如下所示。

電壓跟隨器的顯著特點是輸入阻抗高而輸出阻抗低。具體來說，輸入阻抗可以達到幾兆歐姆，而輸出阻抗通常只有幾歐姆，甚至更低。這種特性使得它在電路中能起到阻抗匹配的作用，使得后一級的放大電路更好地工作。當輸入阻抗很高時，相當于對前級電路開路；而當輸出阻抗很低時，對后級電路就相當于一個恒壓源，即輸出電壓不受后級電路阻抗影響。因此，電壓跟隨器常用作中間級，以“隔離”前后級之間的影響，此時也稱之為緩沖級。

此外，電壓跟隨器還可以提高輸入阻抗，大幅度減小輸入電容的大小，為應用高品質的電容提供保證。其電壓放大倍數恒小于且接近1，因此輸出電壓會跟隨輸入電壓的變化而變化。

接下來小編給大家分享一些電壓跟隨器電路圖，以及簡單分析它們的工作原理。

電壓跟隨器電路圖分享

1、使用運算放大器741的電壓跟隨器電路圖（1）

本文介紹的是電壓跟隨器電路。電壓跟隨器是提供單位電壓增益的電路。換句話說，你可以說，它的輸出電壓與輸入電壓相同，但電流更高。這意味著這些電路不產生電壓增益，而是產生電流增益。如果您對電子及其工程非常感興趣，您可能聽說過“緩沖器”一詞。緩沖器基本上是由于高阻抗而消耗少量電流的電路，因此電壓跟隨器電路也可以充當緩沖器。現在，在本教程中，我們將學習“使用運算放大器 741 的電壓跟隨器電路”

在使用運算放大器 741 的電壓跟隨器電路中，我們首先將輸入信號施加到 IC 的非反相引腳，同時反相引腳 2 作為負反饋與輸出引腳 6 連接。偏置引腳（引腳 7 和 4）是與電池連接，輸出連接到負載電阻。運算放大器IC 741的輸入阻抗較高，并且由于高輸入阻抗，它將從輸入源汲取非常低的電流，從而向負載提供高電流輸出。

2、使用運算放大器741的電壓跟隨器電路圖（2）

在本教程中，我們將制作一個“使用運算放大器 741o 放大器電路的電壓跟隨器電路”。

電壓跟隨器是一種單位增益、同相緩沖器，僅需要一個運算放大器（和一個去耦電容器）。它只是一個輸出跟隨輸入的電路，這意味著輸出電壓保持與輸入電壓相同。電壓跟隨器配置中使用的運算放大器必須指定為“單位增益穩定”。它通常也稱為單位增益運算放大器或運算放大器緩沖器。

我們通過使用運算放大器 741 來設計一個簡單的電壓跟隨器電路，以提供單位增益輸出。正如我們之前所說，電壓跟隨器電路將提供與輸入信號相同的輸出，但輸出增益只會增加。 IC 741 是雙列直插式封裝 8 引腳集成電路。可以提供較高的糧食產量。它有兩個輸入端子，稱為反相輸入（引腳 2）和非反相輸入（引腳 3），然后是一個輸出端子（引腳 6）。

如電路所示，可變輸入被提供給運算放大器的非反相（Pin3）端子，反相（Pin2）端子被提供來自輸出（Pin6）的負反饋。通過調節輸入端的電位器，Vs 可以在 0-9Vdc 范圍內變化為不同的值。偏置引腳連接至電池，輸出連接至 1KΩ 負載電阻。由于它是單位增益放大器，意味著放大器的增益將為 1，并且無論輸入什么內容，都可以作為輸出接收。

運算放大器IC 741的輸入阻抗會非常高，有時輸入阻抗要高得多（高達1MΩ）由于高輸入阻抗，我們可以在輸入端施加微弱信號，并且將從輸入端汲取非常低的電流源，然后向負載提供高電流輸出。這里輸出阻抗將非常低。

這里，電壓跟隨器提供與輸入電壓相同的輸出電壓，但它從輸入源吸取低輸入電流。由于高輸入阻抗，輸入電流遠低于輸出電流，而輸出電壓跟隨輸入。因此，電壓跟隨器在其輸出端提供較大的功率增益。電壓跟隨器電路用于在兩種不同類型的電路之間創建隔離。

3、使用運算放大器741的電壓跟隨器電路圖（3）

電壓跟隨器也稱為電壓緩沖器或單位增益放大器，是一種運算放大器，其中輸出端的電壓等于輸入端的電壓，這意味著輸入和輸出電壓相同。它的電壓增益為一（單位），這意味著它不會放大輸出端的輸入信號。電壓跟隨器具有高輸入阻抗，適用于需要輸入輸出隔離的電路，而低輸出阻抗，適用于分壓電路。

下面解釋的電路由幾個簡單的元件組成，其中主要元件是放大器IC LM741。該IC的主要功能是增強交流和直流信號并進行數學運算。

該電路很容易用最少的硬件構建。它使用IC LM741、10K可變電阻、通用1K歐姆電阻、電池和輸入信號源。

輸入施加到 IC 的非反相端子，而反相端子則與輸出耦合以實現負電壓反饋。可變電阻用于在 0-9V DC 之間改變輸入電壓，因為電路具有單位電壓增益。

4、使用運算放大器741的電壓跟隨器電路圖（4）

簡單的電壓跟隨器電路使用運算放大器741設計來提供單位增益輸出。我們知道電壓跟隨器電路的輸出與輸入信號相同，但輸出增益只會增加。電壓跟隨放大器也可以稱為單位增益放大器或緩沖放大器。

我們常用IC LM741作為運算放大器，下面的電路也是使用運放741設計的。IC 741是雙列直插式封裝8引腳集成電路。它可以提供高增益輸出。它有兩個輸入端子，稱為反相輸入（引腳 2）和非反相輸入（引腳 3），然后是一個輸出端子（引腳 6）。

該IC741可以使用雙電源或電池電工作，并且可以在最大22V下工作。該 IC 可用作通用運算放大器和比較器、多諧振蕩器、積分器或微分器、有源濾波器等。

輸入信號施加到非反相端子（引腳3），反相端子（引腳2）與輸出（引腳6）連接以進行負反饋。偏置引腳與電池連接，輸出連接至 1KΩ 負載電阻。

當我們在電壓跟隨器或緩沖放大器電路中實現時，運算放大器IC 741的輸入阻抗會非常高（高達1MΩ）。由于高輸入阻抗，將從輸入源汲取非常低的電流，然后向負載提供高電流輸出。這里輸出阻抗將非常低。

我們可以使用以下歐姆定律來計算電流、電壓和電阻。

電流 = 電壓 / 電阻

這里，電壓跟隨器提供與輸入電壓相同的輸出電壓，但由于高輸入阻抗，它從輸入源汲取低輸入電流，并由于低輸出阻抗而提供高增益輸出。由于輸入和輸出電平相同，因此被稱為單位增益放大器。

5、簡單的電壓跟隨電路圖

此處顯示了在單電源上運行的交流耦合單位增益增益電壓跟隨器。R1 和 R2 的分壓器網絡向 741 的同相輸入提供等于電源電壓一半的直流電壓。因此輸出直流電壓處于電源電壓的一半。輸出信號在該值之上和之下擺動。引腳 6 處的直流電壓并不重要，因為輸出通過電容器耦合到下一級。

輸入阻抗等于R1和R2并聯的值，即本例中的0.500K歐姆。由于百分百負反饋，輸出阻抗非常低。對于低頻應用，C1和C2可以用電解電容代替大值。