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高阻抗緩沖放大器的工作原理

科技觀察員 ? 來源:homemade-circuits ? 作者:homemade-circuits ? 2023-05-24 18:21 ? 次閱讀

緩沖放大器在大多數(shù)應(yīng)用中也像理想的前置放大器一樣工作,但除了前置放大之外,它還起到信號輸入級和功率放大器級之間的高阻抗緩沖器的作用。這尤其允許這些類型的前置放大器與極低電流輸入信號一起使用,而這些信號無法承受其他低阻抗型前置放大器的負(fù)載。

此處所示的緩沖放大器在100kHz時(shí)的輸入阻抗通常超過1 M,輸入阻抗可以簡單地調(diào)整到低于該點(diǎn)的任何可接受電平。電路的電壓增益是單位的。

1.png

工作原理

上圖顯示了高阻抗緩沖放大器的電路圖,該單元本質(zhì)上只是一個(gè)運(yùn)算放大器,用作單位增益的同相放大器。通過將IC1的輸出直接耦合到其反相輸入,在系統(tǒng)上增加100%的負(fù)反饋,以實(shí)現(xiàn)所需的單位電壓增益以及非常高的輸入阻抗。

盡管如此,偏置電路(在這種情況下包括R1至R3)分流放大器的輸入阻抗,使電路整體提供的輸入阻抗遠(yuǎn)小于單獨(dú)的IC1。輸入阻抗約為 2.7

兆歐,對于大多數(shù)應(yīng)用,這可能就足夠了。

但是,可以消除偏置電阻的分流作用,這就是C2電容“自舉”的目標(biāo)。它將輸出信號連接到三個(gè)偏置電阻結(jié),因此輸入電壓的任何調(diào)整都通過IC1輸出端和三個(gè)偏置電阻的交點(diǎn)處的相等電壓偏移來平衡。

在IC1角色中,采用基本的741 C運(yùn)算放大器,如前所述,這提供了通常在100 kHz時(shí)超過1兆歐的輸入阻抗,這對于任何標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)來說都足夠了。

使用工作放大器實(shí)現(xiàn)的更高輸入阻抗實(shí)際上并不具有任何實(shí)際意義,因此本電路中的大多數(shù)FET輸入系統(tǒng)都存在一些缺點(diǎn)。

首先,當(dāng)輸入打開時(shí),它們實(shí)際上具有振蕩傾向(當(dāng)輸入連接到器件時(shí),振蕩被衰減并消除)。

另一個(gè)缺點(diǎn)是,許多FET輸入器件的輸入功率遠(yuǎn)高于741

IC等雙極器件。通過這種分流動(dòng)作,在大多數(shù)頻率下,輸入阻抗現(xiàn)在降低,而在低低音和中頻下,輸入阻抗更高。

為此,需要相對較低的輸入阻抗(例如具有許多100

k歐姆和M歐姆的推薦電荷阻抗的拾音器),實(shí)現(xiàn)此目的的一種方法是消除C2并將R1的數(shù)量更改為R3以獲得所需的輸入阻抗。

零件清單

印刷電路板布局

2.png

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