運算放大器:理想運放
電壓隨耦器
電壓隨耦器是增益恰好為 1 的非反相放大器,所以輸出單純複製輸入。乍聽之下毫無意義,輸出等於輸入,但它其實做了一件很有價值的事:轉換阻抗。它對訊號源呈現很高的阻抗、對負載呈現很低的阻抗,成為弱訊號源與重負載之間穩固的緩衝。
做法是把輸出直接接回負端,也就是 Rf 等於 0、Rg 為無限大的情形,增益是 1 加 0 等於 1。由虛短路可知,負端等於正端等於 Vin,而負端就是輸出,所以 Vout 等於 Vin。正端幾乎不抽電流(百萬歐姆以上),但輸出卻能穩穩驅動低阻抗負載,供應數毫安而不下垂。
這解決了會毀掉粗糙設計的負載問題。由兩顆 100 kΩ 電阻構成的分壓器給出漂亮的 1.5 V 參考,但你一抽電流它就下垂;在它後面接一個隨耦器,就得到能輸出真實電流的穩固 1.5 V。緩衝器無處不在,把高阻抗的一級與其後的電路隔開,讓兩級互不干擾。
跨在 3 V 上的 100 kΩ 與 100 kΩ 分壓器給出 1.5 V,但只要負載抽電流就崩塌。把這 1.5 V 送進電壓隨耦器,輸出就維持 1.5 V,並能對負載供應數毫安。
沒有電壓增益,但它把脆弱的參考變成能驅動負載的參考。
它沒有電壓增益。它的工作是阻抗轉換(電流增益),不是放大,而且仍受限於運放的輸出電流與電源軌。
又称
另见