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凡亿专栏 | 运放电压跟随器为什么要加电阻
运放电压跟随器为什么要加电阻

这个是运放构成的电压跟随器,他的特点是输出电压等于输入电压,它常常用来对信号进行隔离,缓冲和提高带载能力。3b23868286131ce2fc67190b2192f2.jpg有时候我们还会在电压跟随器上加这两个电阻,其中R1主要是起保护作用,Rf主要是为了消除偏置电流对输出电压的影响。322e7d6739c3624640961a366d8bba.jpg运放的同相端和反相端共模输入电压和差模输入电压都是有范围的,当输入电压超过这个范围时,运放有可能会损坏。68fba4c76e1a7954bf7bb77b9502f4.jpg所以一般在运放的内部,同相端和反相端都会有钳位保护的二极管,防止输入的共模电压和差模电压超过一定的电压值,有一些则是有静电保护的ESD管,防止静电损坏运放。4445a8277b6fb79a9c70e366029844.jpg

对于电压跟随器,当输入信号超过VCC时,上面的二极管导通,所以这时电阻R1就起到一个限流的作用,防止流过二极管电流过大,损坏芯片。7a267641ac62dd70b676267b50f54e.jpg同样的当输入信号电压低于VEE时,下面的二极管导通,电阻R1同样起到限流的作用。948c827622e13d660217c9d23d0952.jpg另外一种情况就是断电的瞬间运放内部保护电路可能是失效的,输入端如果放置了电容,输入电压则不会突然消失,这对运放的输入端可能会出现过压的情况,如果没有串接电阻,会导致运放输入端流入过量的电流从而损坏。a4ed69ab3af683643467818c6e6210.jpg或者信号源先于运放上电,同样会出现上面的情况。58b7960b720ebf12bcd94f62d56289.jpg所以在输入端加一个电阻R1,当保护电路失效时,限制输入到运放的电流,保护运放。对于内部没有钳位二极管的运放,电阻R1同样也可以起到防止输入电压过大而损坏运放的作用。bcae0e3f72d57fb068f5cec20355a6.jpgRf是为了匹配R1,消除输入偏置电流对输出电压的影响。546503155e82dfc3b77a9b40273bc5.jpg如果没有放置电阻R1,则考虑信号源内阻Rs。088f9906a18dcc181c5ec075415023.jpg当运放输出端出现错误接地时,如果同相端存在输入电压,那么电阻Rf和R1限制了流过差模防护二极管的电流,防止电流过大损坏芯片。1d7b4a22ab0959cabb3b78879c6363.jpg也不是每个电压跟随器都需要加电阻R1和Rf,有时候加了反倒会产生振荡等一系列问题,所以这个串接电阻需要根据实际情况来。R1和Rf的取值一般在1-10K的样子。

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