跟随器

电子线路种类之一

跟随器分为电压跟随器和电流跟随器,跟随器是一种电子线路。理想的电压跟随器应具有 输入阻抗 R1v趋于无穷大、 输出阻抗 Rov = 0和正向电压传输系数Av=1三个基本特征。射极输出器就是一种非常接近理想特征,具有工程应用价值的电压跟随器。

跟随器分类

电压跟随器

原理: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。

特性: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。

用途: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。造成 音质 模糊,清晰度下降,所以,有一部分 功放 的末级采用了无大环路负反馈的电路,试图通过断开负反馈回路来消除大环路负反馈的带来的弊端。但是,由于 放大器 的末级的工作电流变化很大,其失真度很难保证。

在这里,电压跟随器的作用正好达到应用,把电路置于前级和功放之间,可以切断呀扬声器的反电动势对前级的干扰作用,使音质的清晰度得到大幅度提高。

电流跟随器

原理:电流跟随器实际上就是BJT基极接地(CB)的一种放大电路。因为这种接法的直流电流增益接近1(总小于1),即无电流增益,则输出电流近似等于输入电流,故称这种基极接地的工作组态为电流跟随器。

特性:这种基本组态虽然没有电流增益,但是由于其 输出电阻 很高(因为共基极组态的输出电流基本上不受Early效应的影响),则存在一定的电压增益;并且其频率响应特性较好(因为集电结电容不是密勒电容),所以在某些放大电路中仍然被广泛采用着。

用途:隔离、长距离控制,由于长距离控制存在很大的线路 阻抗 损耗,用电压源会造成控制终端电压因损耗过低,用 电流源 就可以很好解决。

参考资料

  1. 跟随器 电子发烧友 2024-09-04
  2. 电压跟随器秘笈(一),电压跟随器面目+特点 AET电子技术应用 2024-09-04
  3. 三篇高性能电压跟随器的IEEE论文 三篇高性能电压跟随器的IEEE论文 2024-09-04