电压跟随器与功率放大器(转)
03 Apr 2014原处不可考
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。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。
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。比如电吉他的信号输出属于高阻,接入录音设备或者音箱时,在音色处理电路之前加入电压跟随器,会使得阻抗配匹,音色更加完美。很多电吉他效果器的输入部分设计都用到了这个电路。 电压跟随器的另外一个作用就是隔离,在HI-FI(高保真High-Fidelity)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。
工作在乙类的放大电路,虽然管耗小,有利于提高效率,但存在严重的失真,使得输入信号的半个波形被削掉了。如果如上图用两个管子,使之都工作在乙类放大状态,但一个在正半周工作,另一个在负半周工作,同时使这两个输出波形都能加到负载上,从而在负载上得到一个完整的波形,这样就能解决效率(不像甲类放大电路中那样电源始终不断地输送功率,在没有信号输入时,这些功率全部消耗在管子上,并转化为热量耗散去)与失真的矛盾。但是工作在乙类的双电源互补对称电路会产生交越失真。则又产生了甲乙类双电源互补对称功率放大电路。