一种电压跟随器电路

1、200720008037.4权利要求书笫1/1页19中华人民共和国国家知识产权局51 Int. Cl.HO3F3/45 (2006.01)200720008037.4权利要求书笫1/1页12实用新型专利说明书专利号 ZL 200720008037.4200720008037.4权利要求书笫1/1页200720008037.4权利要求书笫1/1页45授权公告日2008年11月26日11授权公告号 CN 201156720Y200720008037.4权利要求书笫1/1页200720008037.4权利要求书笫1/1页22申请日 2007.8.2221申请号 2(X)720008037.473专利

2、权人泉州市桑川电气设备有限公司地址362000福建省泉州市鲤城区江南高新 技术电子信息产业园区二期C1号72发明人彭宝來权利耍求书1页说明巧4页附图1页54实用新型名称种电压跟随器电路57摘要i种电压跟随器电路，电压跟随器电路电路由 两个参数致的运算放人器，和电阻R1和R2组 成，i亥申路实现了输出电压Vout对输入申麻.Vin的 低偏差跟随，且几乎不随温度的变化而发生变化。 所述电压跟随器电路，去掉了 DA输出电路中常用 的可调电阻，提高实际生产制造的效率，低偏差、 低温漂、低成本，并且可以很容易地接入反馈环节 进步提高精度。1、一种电压跟随器电路，其特征在于，由两个参数一致的运算放大器和电

3、 阻(Rl、R2)组成，其中：运算放大器(U1A)的正极输入端接电压跟随器的输出电压Vout,运算放大 器(U1A)的负极输入端与串联的电阻(R1)和电阻(R2)连接后，接到运算放 大器(U1B)的负极输入端，且运算放大器(U1A)的输出端与电阻(R1)和电 阻(R2)连接;运算放大器(U1B)的输出端接电压跟随器的输出电压Vout,运算放大器 (U1B)的正极输入端接电压跟随器的输入电压Vin。2、根据权利要求1所述电压跟随器电路，其特征在于，当出现高频自激振 荡时，加入高频负反馈通路，电容(C1)接入运算放大器(U1A)的正相输出端 和运算放大器(U1B)的反相 输入端之间。3、根据权利要

4、求1所述电压跟随器电路，其特征在于，当输出的电流驱动 能力不足时，加入驱动增强电路，运算放大器的输出端接入三极管(Q1)的基 极。200720008037.4说明书第1/4页一种电压跟随器电路技术领域本实用新型涉及一种电压跟随器电路。背景技术电压跟随器电路是电路设计领域非常常用的一种电路功能模块，基本上有 模拟电路就有电压跟随器，因为它可以完成电路设计中一个很常用的功能 阻抗变换或阻抗隔离。现有的低成本电压跟随器电路通常都存在以下问题：一、 输出电压虽能跟随输入电压变化，但通常存在一个较大的差值（高偏差）；二、 输出电压和输入电压之间的偏差会随温度的变化而发生变化（高温漂）。因为电 压跟随器电

5、路是很常用的单元电路，所以价格昂贵的电压跟随器电路难以在广 泛的产品中得到应用。实用新型内容针对上述现有技术，本实用新型的目的是提供一种电压跟随器电路，低偏 差、低温漂、低成本，提高实际生产制造的效率，并且可以很容易地接入反馈 环节进一步提高精度。为达到上述目的，本实用新型提供的电压跟随器电路由两个参数一致的运 算放大器，和电阻R1和R2组成，其中运算放大器U1A的正极输入端接电压跟 随器的输出电压Vout,运算放大器U1A的负极输入端与串联的电阻R1和电阻 R2连接后，接到运算放大器U1B的负极输入端，且运算放大器U1A的输出端与 电阻R1和电阻R2连接;运算放大器U1B的输出端接电压跟随器

6、的输出电压Vout, 运算放大器U1B的正极输入端接电压跟随器的输入电压Vino运算放大器U1A和运算放大器U1B为同一芯片封装上的两个参数一致的运 算放大器，则两运算放大器的输入电压偏差相等，即Vin-Ua = Vout-Ub；两运 算放大器的输入偏置电流也相等Ibl = Ib2o选择R1二R2则：Ua = Uc + Ib2 X R2 = Uc + Ibl X R1 = Ub200720008037. 4说明书第4/4页因而Vin = Vouto因为Vin-Ua = Vout-Ub和Ibl = Ib2的关系在温度变化 时也成立，所以Vin二Vout在温度变化时也成立。在实际电路中R1和R2有

7、一 定的偏差，但仍有 Ua Ib2XR2 = Uc = UbIbl XR1,即 UaUb = Ib2*R2-Ibl*Rl =Ibl*(R2-Rl),现代的集成运算放大器输入偏置电流lb通常为几十nA,当 Rl、R2选用10K的精度为±1%电阻时，Vin-Vout二Ua-Ub也不过几uV,现代运 算放大器的lb随温度的变化典型的为10pA/°C, Vin-Vout随温度的变化也不过 2nV/°Co综上所述，该电路实现了输出电压Vout对输入电压Vin的低偏差跟随， 且几乎不随温度的变化而发生变化。在实际使用中，为稳定工作避免出现高频自激振荡，通常应加入高频负反 馈通

8、路，电容C1接入运算放大器U1A的正相输出端和运算放大器U1B的反相输 入端之间。当输出的电流驱动能力不足吋，加入驱动增强电路，运算放大器的 输出端接入三极管Q1的基极。本实用新型的基本电路原理如附图1所示：图中Vin为电压跟随器的输入 电压，Vout为电压跟随器的输出电压。运放U1A和运放U1B为同一芯片封装上 的两个参数一致的运放，则两运放的输入电压偏差相等，即Vin-Ua = Vout-Ub； 两运放的输入偏置电流也相等Ibl = Ib2o选择R1 = R2则：Ua = Uc + Ib2 X R2 = Uc + Ibl X R1 = Ub因而Vin = Vouto Vin-Ua = Vo

9、ut-Ub和Ibl = Ib2的关系在温度变化时也成立, 所以Vin = Vout在温度变化时也成立。在实际电路中R1和R2有一定的偏差，但仍有 Ua-Ib2XR2 = Uc = UbIblXRl,即 UaUb = Ib2*R2-Ibl*Rl Ibl*(R2-Rl),现代的集成运放输入偏置电流lb通常为几十nA,当Rl、R2选用10K的精度为±1%电阻时，Vin-Vout = Ua-Ub也不过儿uV,现代运放的lb 随温度的变化典型的为10pA/°C, Vin-Vout随温度的变化也不过2nV/°C。综上 所述，该电路实现了输出电压Vout对输入电压Vin的低偏差

10、跟随，且几乎不随 温度的变化而发生变化。在实际使用中，为稳定工作避免出现高频自激振荡，通常应加入高频负反 馈通路，如附图2中的电容C1。如果实际使用时输出的电流驱动能力不足可加入驱动增强电路，如附图3 中的三极管Q1。本实用新型提供所述电压跟随器电路，去掉了 DA输岀电路中常用的可调电 阻，提高实际生产制造的效率，低偏差、低温漂、低成本，并且可以很容易地 接入反馈环节进一步提高精度。该电路可以很快在实际产品中应用。附图说明图1是本实用新型实施例1的电路框图；图2是本实用新型实施例2的电路框图；图3是本实用新型实施例3的电路框图。具体实施方式实施例1：本实施例如图1所示：Vin为电压跟随器的输入

11、电压，Vout为电压跟随器 的输出电压。运放U1A和运放U1B为同一芯片封装上的两个参数一致的运放， 则两运放的输入电压偏差相等，即Vin-Ua = Vout-Ub；两运放的输入偏置电流 也相等Ibl = Ib2o选择R1 = R2则：Ua = Uc + Ib2 X R2 = Uc + Ibl X R1 = Ub因而Vin = Vouto Vin-Ua = Vout-Ub和Ibl = Ib2的关系在温度变化时也 成立，所以Vin = Vout在温度变化时也成立。在实际电路中R1和R2冇一定的 偏差，但仍有 lJa-Tb2XR2 = Uc = Ub-IblXRl,即 Ua-Uh = Ib2*R2-Ibl*Rl Ibl*(R2-Rl),现代的集成运放输入偏置电流lb通常为几十nA,当Rl、R2选用 10K的精度为±1%电阻时，Vin-Vout = Ua-Ub也不过几uV,现代运放的lb随温 度的变化典型的为10pA/°C, Vin-Vout随温度的变化也不过2nV/eCo综上所述, 该电路实现了输出电压Vout对输入电压Vin的低偏差跟随，且几乎不随温度的 变化而发生变化。实施例2：为