在我們電路設(shè)計(jì)的過程中,有時(shí)候會(huì)用到運(yùn)放跟隨器,它的輸入電壓等于輸出電壓,放大倍數(shù)是1。 好多人都會(huì)有個(gè)疑問,這相當(dāng)于沒有放大,省掉不是更好,還節(jié)約一顆運(yùn)放的錢?這話聽起來好有道理。但我們用的每一顆芯片或者一顆電阻電容,都是有講究的,不會(huì)憑空把它加上,增加成本。
如上圖:這是一個(gè)電壓跟隨器,它的輸入電壓Vin基本等于輸出電壓Vout,放大倍數(shù)為1。試問,這個(gè)運(yùn)放可不可以不要?
其實(shí)看使用場景吧。
以王工做過的項(xiàng)目來看,主要是在一些精度要求比較高的場合,要求不高的話,可以直接電阻分壓過去。像傳感器之類的信號(hào)采集,為了保持?jǐn)?shù)據(jù)的精度和準(zhǔn)確性,都需要用到電壓跟隨器。
加上這個(gè)電壓跟隨器的作用主要有兩個(gè):
1、隔離;
2、提高驅(qū)動(dòng)能力。
1、隔離
其實(shí)這個(gè)隔離容易理解一些。大家應(yīng)該都聽過運(yùn)放的虛短和虛斷吧,它是我們分析運(yùn)放電路的基本點(diǎn)。這里簡單再來回顧一下:
虛短是指在理想的情況下,運(yùn)放的兩個(gè)輸入端Up,Un電位相等,就好像短接在了一起,但事實(shí)上沒有短接,故稱為“虛短”。虛短的必要條件是運(yùn)放引入深度負(fù)反饋。
虛斷指在理想的情況下,流入運(yùn)放的兩個(gè)輸入端電流為0。這是因?yàn)槔硐脒\(yùn)放的輸入電阻無限大,就好像運(yùn)放兩個(gè)輸入端之間開路。但事實(shí)上并沒有開路,故稱為“虛斷”。
由虛斷能夠看出運(yùn)放的隔離作用吧,無窮大的阻抗,就相當(dāng)于隔離了,它可以起到保護(hù)后級(jí)電路的目的。至于為什么運(yùn)放的輸入阻抗無窮大,不是本文討論的重點(diǎn),這里就不多說了,感興趣的朋友可以下來了解一下。
2、提高驅(qū)動(dòng)能力
驅(qū)動(dòng)能力是怎么提高的呢?來舉個(gè)例子吧,假設(shè)我們要對(duì)一個(gè)5V電壓用單片機(jī)的ADC進(jìn)行監(jiān)測,因?yàn)閱纹瑱C(jī)是3.3V電壓,所以要對(duì)5V進(jìn)行分壓后再送到單片機(jī),如下圖。
通過計(jì)算后可知,分壓后傳輸給ADC的電壓為2.5V。但實(shí)際上ADC端,也就是在我們MCU的內(nèi)部也有一個(gè)電阻,這個(gè)電阻將會(huì)改變送到ADC端的電壓,導(dǎo)致采集到的數(shù)據(jù)不是那么的準(zhǔn)確。
我們假設(shè)ADC端的電阻為RL,阻值為10K,那么實(shí)際送到ADC端的電壓應(yīng)該是電阻RL和電阻R2并聯(lián)后,再跟R1進(jìn)行分壓,那么ADC實(shí)際采集到的電壓就變成了為2V。
這時(shí)候,如果在輸入端和輸出端之間加上一個(gè)運(yùn)放跟隨器,輸出端采集到的電壓跟輸入端電壓幾乎相等。因?yàn)殡妷焊S器的輸入阻抗高,輸出阻抗低,相當(dāng)于提高了驅(qū)動(dòng)能力。 聲明: 本文轉(zhuǎn)載自硬件筆記本公眾號(hào),如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題,請(qǐng)聯(lián)系工作人員微(13237418207),我們將在第一時(shí)間和您對(duì)接刪除處理! 投稿/招聘/廣告/課程合作/資源置換請(qǐng)加微信:13237418207
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原文標(biāo)題:一個(gè)好問題:電壓跟隨器放大倍數(shù)是1,那還不如不放大?省個(gè)元件多好
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