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電壓跟隨器秘笈(九),,運(yùn)放構(gòu)成電壓跟隨器的穩(wěn)定性問(wèn)題探討

2020-01-16
來(lái)源:21ic中國(guó)電子網(wǎng)

電壓跟隨器并非深?yuàn)W難懂,,究其本質(zhì)而言,,電壓跟隨器即共集電極電路。本文對(duì)于電壓跟隨器的講解,,主要在于介紹運(yùn)放構(gòu)成電壓跟隨器的穩(wěn)定性問(wèn)題,。此外,文章第一部分將簡(jiǎn)單介紹何為電壓跟隨器,。如果你對(duì)本文涉及的電壓跟隨器相關(guān)內(nèi)容存在一定興趣,,不妨繼續(xù)閱讀以下正文部分。如果本文內(nèi)容無(wú)法完全填充你對(duì)電壓跟隨器知識(shí)的欲望,,可翻閱小編往期帶來(lái)的8篇電壓跟隨器秘笈,。

一、電壓跟隨器是什么?

電壓跟隨器是共集電極電路,,信號(hào)從基極輸入,,射極輸出,故又稱射極輸出器,?;鶚O電壓與集電極電壓相位相同,即輸入電壓與輸出電壓同相,,也就是電壓跟隨器的電壓放大倍數(shù)恒小于且接近1,。當(dāng)RF=0,R1=∞,,即uo=ui,,Auf=1這時(shí)輸出電壓跟隨輸入電壓作形同的變化,稱為電壓跟隨器,。

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二,、使用運(yùn)放構(gòu)成電壓跟隨器的穩(wěn)定性問(wèn)題

用運(yùn)放構(gòu)成電壓跟隨器的電路,傳統(tǒng)教科書僅是簡(jiǎn)單的把輸出和反相輸入端連接起來(lái)完事兒,,而實(shí)際電路要復(fù)雜的多,,穩(wěn)定性問(wèn)題不可忽視_,希望對(duì)實(shí)際應(yīng)用有一點(diǎn)幫助,。

用電壓跟隨器使運(yùn)算放大器保持穩(wěn)定,,須注意哪些問(wèn)題?

A:對(duì)于采用負(fù)反饋的放大電路,如何減少振蕩以保持穩(wěn)定,,目前尚無(wú)定論,。電壓跟隨器也不例外。

運(yùn)算放大器理想的運(yùn)行狀態(tài)是輸出電壓和輸入電壓為同相,,即,,當(dāng)負(fù)輸入端的印加電壓引起輸出增大時(shí),運(yùn)算放大器能夠相應(yīng)地使增加的電壓降低。不過(guò),,運(yùn)算放大器的輸入端和輸出端的相位總有差異,。當(dāng)輸出和輸出之間的相位相差180°時(shí),負(fù)輸入與正輸入正好相同,,原本應(yīng)該減少的輸出卻得到了增強(qiáng),。(成為正反潰的狀態(tài)。)如果在特定頻段陷入這一狀態(tài),,并且仍然保持原有振幅,,那么該輸出頻率和振蕩狀態(tài)將一直持續(xù)下去。


FIg1. 電壓跟隨器和反饋環(huán)路

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2. 輸入輸出端出現(xiàn)相位差的主要原因

其原因大致可分為兩種:

1,,由于運(yùn)算放大器固有的特性

2,,由于運(yùn)算放大器以外的反饋環(huán)路的特性

2.1. 運(yùn)算放大器的特性

Fig2a 及Fig2b分別代表性地反映了運(yùn)算放大器的電壓增益—頻率特性和相位—頻率特性。數(shù)據(jù)手冊(cè)中也有這兩張曲線圖,。

如圖所示,,運(yùn)算放大器的電壓增益和相位隨頻率變化。運(yùn)算放大器的增益與反饋后的增益(使用電壓跟隨器時(shí)為0dB)之差,,即為反饋環(huán)路繞行一周的增益(反饋增益),。如果反饋增益不足1倍(0dB),那么,,即使相位變化180o,回到正反饋狀態(tài),,負(fù)增益也將在電路中逐漸衰減,,理論上不會(huì)引起震蕩。

反而言之,,當(dāng)相位變化180o后,,如頻率對(duì)應(yīng)的環(huán)路增益為1倍,則將維持原有振幅;如頻率對(duì)應(yīng)的環(huán)路增益為大于1倍時(shí),,振幅將逐漸發(fā)散,。在多數(shù)情況下,在振幅發(fā)散過(guò)程中,,受最大輸出電壓等非線性要素的影響,,振幅受到限制,將維持震蕩狀態(tài),。

為此,,當(dāng)環(huán)路增益為0dB時(shí)的頻率所對(duì)應(yīng)的相位與180o之間的差是判斷負(fù)反饋環(huán)路穩(wěn)定性的重要因素,該參數(shù)稱為相位裕度,。(Fig2b.)

如沒(méi)有特別說(shuō)明,,單個(gè)放大器作為電壓跟隨器時(shí),要保持足夠相位裕度的,。

注:數(shù)據(jù)手冊(cè)注明「建議使用6dB以上的增益」的放大器,,不可用作電壓跟隨器,。

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以上便是此次小編帶來(lái)的“電壓跟隨器”相關(guān)內(nèi)容,通過(guò)本文,,希望大家對(duì)什么是電壓跟隨器具備一定的認(rèn)知,,并對(duì)運(yùn)放構(gòu)成電壓跟隨器時(shí)造成的穩(wěn)定性問(wèn)題具備深刻理解。如果你喜歡本文,,不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦,,小編將于后期帶來(lái)更多精彩內(nèi)容。最后,,十分感謝大家的閱讀,,have a nice day!


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