电压跟随缓冲器
保护分压器,不让负载拖低它
运算放大器是有电源、比较两个输入的放大器。负反馈把输出接回相减输入。作为电压跟随器,它让输出等于输入。高输入阻抗表示所取输入电流很小。
实验台
改变电路设置,预测读数,再检查挑战结果。这些是教学模型,每课都会说明模型的假设。
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工作原理
理想跟随器输入电流为零,模型内输出驱动无限。实际器件需要电源,有输入、输出、稳定性和电流限制。
缓冲器读取无负载分压器并自行供应负载电流。直接连接会让负载与下方电阻并联,降低分压器输出。
难度
搭建 · 搭建
通电,上下电阻均为 10 kΩ,断开负载,观察 2.50 V。
需要提示?
R1 = R2 = 10 kΩ → 2.50 V
探索 · 改变一个参数
将 10 kΩ 负载接到两个 10 kΩ 的分压器,比较缓冲 2.50 V 与直接 1.67 V。
需要提示?
R1 = R2 = RL = 10 kΩ → 2.50 V / 1.67 V
独立解题 · 完成挑战
接入 1 kΩ 负载,得到缓冲输出 3.2–3.4 V、直接输出不超过 1 V。
需要提示?
R1 = 10 kΩ; R2 = 20 kΩ; RL = 1 kΩ → 3.33 V / 0.435 V
延伸阅读与电路配方
保护分压器,不让负载拖低它
有用的规律
缓冲器把设定信号的电路与负载所需电流隔开。
模型之外
实际放大器不能输出无限电流,也不一定能达到电源轨电压。
值得避开的误区
额外能量来自放大器电源,不是无需供电的神奇复制。
理想跟随器增加负载后,输入电流……
- 等于负载电流
- 仍为零
- 变为负值
延伸阅读
理想输入不取电流,由有电源的输出供应负载。