电压跟随器的作用是什么?

news2024/11/23 21:09:47

电压跟随器(也称为单位增益放大器、缓冲放大器和隔离放大器)是一种电压增益为 1 的运算放大器电路。这意味着运算放大器不会对信号进行任何放大。

之所以称为电压跟随器,是因为输出电压直接跟随输入电压,即输出电压与输入电压相同。因此,例如,如果 10V 作为输入进入运算放大器,则 10V 作为输出输出。电压跟随器充当缓冲器,不对信号提供放大或衰减,具体的如下图所示:

电压跟随器原理图

根据欧姆定律:

I=V/R

因此可以说,当电阻增加时,从电源汲取的电流会减少。因此,我们得出结论,如果电流馈入高阻抗负载,则功率不受影响。

为了理解电压跟随器的原理,可以通过以下示例。

首先,考虑一个低阻抗负载的电路,电源正在为其供电,如下图所示。在这里,由于欧姆定律所解释的低电阻负载,负载会消耗大量电流。因此,从电源获取大量电力。这导致电源中的高干扰。

低阻抗负载电路

接下来,考虑给予电压跟随器相同的功率。由于其非常高的输入阻抗,该电路仅消耗非常少量的电流。由于缺少反馈电阻,电路的输出将与输入相同。

在电路中,电压被共享或分配给连接组件的阻抗或电阻。当连接运算放大器时,由于高阻抗,大部分电压会下降。因此,在分压器电路中使用电压跟随器,将为负载提供足够的电压。下图为一个带有电压跟随器的分压器电路。

电压跟随器的分压器电路

分压器位于两个 10 KΩ 电阻和运算放大器的中间。该运算放大器将提供数百 MΩ的输入电阻。现在,我们可以假设它为 100 MΩ,所以等效并联电阻为 10 KΩ || 100MΩ 。

等效并联电阻

所以,我们得到 10KΩ || 10KΩ。我们知道,由两个相似电阻组成的分压器将提供正好一半的电源电压。

可以使用如下的分压器公式来证明它:

分压器公式

因此,这个 5V 将在顶部的 10KΩ 电阻上下降,5V 将在底部的 10KΩ电阻和 100Ω 负载电阻上下降(因为 10KΩ||100Ω,相同的电压将在并联的电阻器中下降)。

我们已经看到了运算放大器如何作为缓冲器来为连接的负载提供所需的电压。在没有电压跟随器的同一电路中,由于负载两端电压不足,电路将无法工作。

电压跟随器在电路中的实现主要有两个原因。一种用于隔离目的,另一种用于缓冲电气或电子电路的输出电压,以获得连接负载所需的电压。

下面是电压跟随器的作用。

1、电压跟随器消耗很少的电流

当电路具有非常高的输入阻抗时,从电路中汲取的电流非常少。根据欧姆定律,电流 I=V/R。因此,电阻越大,从电源汲取的电流就越少。

因此,当电流馈入高阻抗负载时,电路的功率不会受到影响。

2、电压跟随器在分压器电路中很重要

每个电路中的电压都可以与相关组件电路内的电阻阻抗共享。一旦连接了运算放大器,由于巨大的阻抗,主电压元件将落在它上面。因此,如果我们在分压器电路中使用电压跟随器,则允许在给定负载上施加足够的电压。

3、电压跟随器稳定性

通常,这些用于生成与输入信号等效的输出信号。但是电路中可能会出现一个严重的问题,即稳定性。负反馈放大器内的振荡可以连接到相移以将反馈从负变为正。

在大多数情况下,可以停止振荡以选择单位增益稳定的运算放大器。在内部,只要器件用于电压跟随器的配置,这些运算放大器就会得到补偿,以产生稳定运行的频率响应。

电压跟随器的优点

电压跟随器的优点包括:

        提供功率增益和电流增益。

        电路的低输出阻抗,它使用电压跟随器的输出。

        运算放大器从输入获取零电流。

        可以避免加载效应。

电压跟随器的应用

电压跟随器的一些应用包括:

        逻辑电路的缓冲器。

        在采样和保持电路中。

        在有源过滤器中。

        在通过换能器的桥电路中。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/2120748.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

逻辑函数化简的意义和标准

目录 逻辑函数化简的意义和标准 化简逻辑函数的意义 引例 最简与或式 最简与非-与非式 逻辑函数化简的意义和标准 化简逻辑函数的意义 可以节省元器件,优化生产工艺。 引例 逻辑函数: AB之间与再或上A与上非B。 但实际上可以进行化简。 化简后不…

【CCRC-DSA数据安全评估师】:25项核心控制点

在网络安全的核心要素中,数据处理活动扮演着至关重要的角色。 专注于数据的流动,每个环节都潜藏风险,任何接触数据的角色都可能成为潜在的风险源。 对数据的静态、传输和使用状态的关注至关重要。 这些不同的状态要求采取的防护措施各不相…

cas单点登录流程揭密

前言 前几篇文章,经过大篇幅讲解了cas整合以及Cookie和Session。 springbootvue集成cas单点登录最详细避坑版讲解 关于cookie和session的直观讲解(一) 关于cookie和session的直观讲解(二) 那么,接下来&…

【MRI基础】回波序列长度-echo train length ETL概念

回波序列长度 回波序列长度 (echo train length, ETL) 是磁共振成像 (MRI) 中的一个重要参数,它对图像采集时间和图像质量有显著影响。ETL 是指在单个激励脉冲之后的 MRI 序列中采集的回波数量。通过增加 ETL,可以在一个重复时间 (TR) 内收集多个回波&a…

【C++\Qt项目实战】俄罗斯方块

俄罗斯方块 1 项目简介2 效果展示3 代码实现3.1 框架3.2 UI界面3.3 核心代码3.3.1 TetrisGameWindow.h3.3.2 TetrisGameWindow.cpp3.3.3 Subject.h3.3.4 Subject.cpp3.3.5 TetrisGame.h3.3.6 TetrisGame.cpp 4 运行效果 1 项目简介 本项目灵感来自经典的俄罗斯方块游戏&#x…

1963Springboot个性化音乐推荐管理系统idea开发mysql数据库web结构java编程计算机网页源码maven项目

博主介绍:专注于Java .net php phython 小程序 等诸多技术领域和毕业项目实战、企业信息化系统建设,从业十五余年开发设计教学工作 ☆☆☆ 精彩专栏推荐订阅☆☆☆☆☆不然下次找不到哟 我的博客空间发布了1000毕设题目 方便大家学习使用 感兴趣的可以…

【Chain-of-Thought Prompting】链式思考(CoT)提示、零样本 COT 提示、自动思维链(Auto-CoT)

链式思考(CoT)提示 图片来源:Wei等人(2022)(opens in a new tab) 在 Wei等人(2022)(opens in a new tab) 中引入的链式思考(CoT)提示通过中间推理步骤实现了复杂的推理…

QQ频道机器人零基础开发详解(基于QQ官方机器人文档)[第三期]

QQ频道机器人零基础开发详解(基于QQ官方机器人文档)[第三期] 第三期介绍:频道模块之频道成员 目录 QQ频道机器人零基础开发详解(基于QQ官方机器人文档)[第三期]第三期介绍:频道模块之频道成员获取子频道在线成员数获取频道成员列表获取频道身份组成员列…

计算机组成原理简介

计算机组成原理简介 计算机组成原理是一门研究计算机系统结构、工作原理及其性能分析的学科。它主要探讨计算机硬件的结构及其与软件的交互,旨在帮助我们理解计算机如何执行任务、处理数据和控制指令流。 本文将从以下几个方面介绍计算机组成原理的基本概念&#…

大和解!淘宝微信11年“屏蔽战”终落幕

​转载:新熵 原创 作者丨余寐 编辑丨蕨影 拆墙之后,一切才刚刚开始。 见证历史的时刻到了!互联网两大巨头正式牵手,淘宝平台拟全面引入微信支付。 淘宝天猫方面回应称,淘宝天猫始终秉持开放的合作理念,积…

【FPGA数字信号处理】- FIR串行滤波器

理解和掌握 FIR 串行滤波器是踏入数字信号处理领域的重要一步。 那么,什么是 FIR 串行滤波器?它是如何工作的?又有着怎样的神奇之处呢?让我们一起揭开它的神秘面纱。 一、FIR 滤波器简介 FIR 滤波器,全称为有限脉冲…

GMT绘图笔记:绘制堆叠三维图

绘制三维图可以更好地表现物理场的空间分布和对比,也有很多的软件工具可以实现这一功能,本专栏主要强调使用GMT绘制。语法也非常简单,实例代码如下: gmt begin tibet_moho_3D png,pdf E600 # 绘制底图 gmt set FORMAT_GEO_MAP d…

【超快解决方法】教资点击打印准考证没反应!!!

首先点击右键【检查】 2.选中控制台 3.点击小红点 4.再点击第二个链接就可以下载下来啦

【Delphi】实现程序屏幕内容防止截图

前言: 有时候,我们做的程序界面内容不希望被截图,那么如何实现呢?其实实现起来非常简单,就是一句话的事。 在主窗口show的时候,调用如下参数即可!需要注意的是Delphi中并没有定义WDA_EXCLUDEFRO…

微信加粉计数器/微信加人计数网页版

微信加粉计数器/微信加人计数网页版 计数器支持的vx版本微信计数器特色计数器的定制开发 计数器支持的vx版本 最新版本计数器支持任意版本的微信,在也不用使用指定的版本了 微信计数器特色 目前该计数器采用非hook,非注入,不修改覆盖任何源文件 计数…

Dagger:Android 和 Java 的快速依赖注入框架

在软件开发中,依赖注入(DI)是一种设计模式,用于实现控制反转,减少代码耦合,提高模块化。Dagger 是一个由 Google 开发的依赖注入库,专门用于 Android 和 Java 应用程序,以其快速和高…

为什么 GitHub 成为开发者的“唯一真爱”?吊打其他代码托管平台

GitHub,这个名字可能已经深深印在了每一个开发者的脑海里。但你有没有想过,为什么 GitHub 能够在激烈的竞争中脱颖而出,成为全球最大、最流行的代码托管平台?其实它的成功背后,有着很多不为人知的细节。今天我们就来聊聊 GitHub 是如何一步步赢得开发者的心,让其他竞争对…

何时何地,你需要提示工程、函数调用、RAG还是微调大模型?

介绍 在快速发展的生成式人工智能领域,某些流行术语已变得司空见惯:“提示工程”、“函数调用”、“RAG”和“微调”,你应该也经常遇到这些术语,但你是否能够理清这些概念之间的关系?这些其实都是一些大模型的应用策略…

OpenGL Texture C++ 预览Camera视频

OpenGL是一个图形API,并不是一个独立的平台。包含了一系列可以操作图形、图像的函数。基于Texture纹理强大的功能,本篇文章实现Android OpenGL Texture C 预览Camera视频流的功能。 项目github地址:https://github.com/wangyongyao1989/WyFFm…

Reflection Llama-3.1 70B:目前最强大的开源大语言模型

Reflection Llama-3.1 70B:目前最强大的开源大语言模型 模型特点性能表现使用建议未来展望 近日,一个名为Reflection Llama-3.1 70B的新型大语言模型(LLM)引起了业界广泛关注。该模型采用了名为"Reflection-Tuning"的创新训练技术,能够自主检测推理过程中的错误并及时…