運算放大器,一般被硬件工程師用于處理模擬信號的理想器件,如微弱的電流信號以及微弱的電壓信號,通過運算放大器的相應電路處理就能得到增強型的電流型號與電壓信號;今天電路一點通就和小伙伴們一起學習總結下運放放大器常用的典型電路應用
電壓跟隨器硬件電路設計:
電壓跟隨器電路原理圖
工作原理:
1.電路左邊是一個普通的LDO電壓芯片TEL4275,此電源電路的作用是將12V電壓轉換5V電壓輸出,5V電源作為整個電路系統的工作電壓
2.利用運算放大器的高輸入阻抗以及“虛短”與“虛斷”特性,運算放大器LM2902的正向輸入引腳Pin3連接5V電源,由于運算放大器的反向輸入端與正向輸入端兩個引腳的電壓是相同的,因此反向輸入引腳Pin2的電壓也為5V;
3.電壓跟隨器電路的“精髓”是將運算放大器的輸出引腳Pin1與運算放大器的輸入引腳Pin2直接短接相連,因此輸出的電壓也就是5V,達到運算放大器輸出端電壓始終跟隨輸入端電壓,保持相同,起到電壓跟隨器的作用;
在使用電壓跟隨器電路的設計過程中,需要注意幾點事項:
運算放大器的正反向輸入電壓不能超過運算放大器的工作電源電壓
由于運算放大器的電流輸出能力較弱,一般只有幾十毫安大小,因此如果電壓跟隨器輸出的電壓需要驅動較大電流功率的電路,需要引入其他電流作為補充;在上面的配圖中,R3電阻的上拉12V就是起到補充電流的作用。
在兩個電源系統需要隔離的使用場景中,電壓跟隨器才會被工程師運用;防止兩個獨立的電路系統因為電源問題互相形成干擾;
電壓跟隨器使用場景系統圖
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