運放電壓跟隨器的作用

運放電壓跟隨器，也被稱為電壓緩沖器或單位增益放大器，是一種使用運算放大器（Op-Amp）實現的電路。其主要作用體現在以下幾個方面：

1. 提供高輸入阻抗和低輸出阻抗的電壓緩沖功能 ：
   • 高輸入阻抗 ：電壓跟隨器的輸入阻抗非常高，通常在幾百千歐姆到幾兆歐姆之間。這使得它能夠接收來自高阻抗信號源的信號，而不會引起信號衰減，從而有效地隔離了輸入電路和信號源。
   • 低輸出阻抗 ：電壓跟隨器的輸出阻抗非常低，通常在幾十歐姆到幾百歐姆之間。這種低輸出阻抗特性使得它能夠驅動較大的負載，并保證信號能夠順暢地傳輸到負載電路中，減少信號損失和干擾。
2. 保持信號的純凈和穩定 ：
   • 電壓跟隨器通過其高輸入阻抗和低輸出阻抗的特性，消除了信號源的輸出阻抗對信號的影響，降低了信號的失真和噪聲，從而提高了信號的穩定性和純凈度。
3. 實現阻抗匹配 ：
   • 在需要阻抗匹配的場合，電壓跟隨器可以用于調整電路的輸入和輸出阻抗，使得信號在傳輸過程中能夠保持最佳的匹配狀態，減少信號的反射和損耗。
4. 作為隔離元件 ：
   • 在需要隔離前后級電路的場合，電壓跟隨器可以作為隔離元件使用，防止前后級電路之間的相互影響，提高電路的整體性能。
5. 信號放大（盡管增益接近1） ：
   • 盡管電壓跟隨器的增益接近1（理想情況下為1），但它仍然具有放大輸入信號的能力。通過提供低輸出阻抗，電壓跟隨器能夠驅動負載并提供所需的電流，從而在一定程度上增強了信號的驅動能力。

電壓跟隨器的反饋加一個電阻會怎樣

在運放電壓跟隨器中，反饋電阻的添加通常是為了實現特定的電路功能或性能優化。反饋可以是電壓反饋或電流反饋，而電壓反饋是通過在運放的輸出端和輸入端之間連接一個電阻來實現的。以下是添加反饋電阻可能帶來的影響：

1. 改變電路的增益 ：
   • 在理想情況下，電壓跟隨器的增益為1。然而，通過添加反饋電阻，可以稍微改變電路的增益。增益的變化取決于反饋電阻與輸入電阻的比值。但需要注意的是，這種增益變化通常很小，因為電壓跟隨器的設計初衷就是保持增益接近1。
2. 提高電路的穩定性 ：
   • 反饋電阻的主要作用之一是穩定電路的工作狀態。通過引入適當的反饋，可以減小電路的非線性失真和噪聲，提高電路的穩定性和線性度。
3. 影響電路的帶寬和相位特性 ：
   • 反饋電阻的值還會影響電路的帶寬和相位特性。通過調整反饋電阻的值，可以改變電路的帶寬和相位響應，以適應不同的應用需求。但需要注意的是，過大的反饋電阻可能會導致電路不穩定，而過小的反饋電阻則可能降低電路的增益。
4. 優化電路性能 ：
   • 在設計運放電壓跟隨器時，選擇合適的反饋電阻值可以優化電路的性能。這包括提高電路的增益穩定性、降低噪聲和失真、以及改善電路的帶寬和相位特性等。
     

信號源內阻較大時，添加阻值與信號源內阻相同的反饋電阻，可以減少輸出失調電壓，提高精度。

R2的作用是為了防止輸出意外接地，導致OP損壞，R3起限流作用，再加上嵌位二極管效果更好。

兩種電壓跟隨器的理想閉環增益都等于一。

在電壓跟隨器中，共模抑制比的影響將加強。此外，同相端到信號源之間不接電阻對減小定態誤差是有利的。

電壓跟隨器本來就是同相運算放大器，同相運算放大器的共同特點之一是同相端和反相端加有共模電壓。

一旦這個共模電壓超過所允許的共模輸入電壓范圍，假如，反相端信號過大，則會導致輸入級晶體管飽和，反相端信號直接加到運放的第二級，使得該反相端的輸入性質發生改變，成為同相輸入，即負反饋變成了正反饋，輸出信號通過反饋回路導致輸入級晶體管進一步飽和。這樣的結果，放大器當然不在正常工作狀態了。既使撤銷輸入信號，也不會立即恢復到正常狀態。這種現象，稱作堵塞。

當發生堵塞現象時，若反饋回路電阻又不夠大，反饋回路的電流有可能燒毀輸入級的晶體管，甚至危害第二級。

為了避免發生堵塞現象，除了選用共模輸入電壓范圍大的運放以外，常常在放大器的輸入端加箝位電路，用以保證輸入端共模電壓不超出運放允許的范圍。

綜上所述，電壓跟隨器中的反饋電阻在電路設計中起著至關重要的作用。它不僅影響電路的增益和穩定性，還影響電路的帶寬和相位特性。因此，在設計電壓跟隨器時，需要根據具體的應用需求選擇合適的反饋電阻值，以確保電路的性能達到最佳狀態。