可獲得400VP-P輸出的高電壓增強(qiáng)器
電路的功能
OP放大器的輸出振幅幅值為正負(fù)10~30V,需要數(shù)百伏幅值的靜電激勵(lì)器或壓電器件就要使用專門的激勵(lì)放大器,也有采用由耐高壓晶體管組成的獨(dú)立電路的。本電路主要應(yīng)用OP放大器的直流特性,在OP放大器后面增加了升壓電路,輸入正負(fù)10V,可輸出正負(fù)200V的高壓。
電路工作原理
因?yàn)楸倦娐返腛P放大器A1用正負(fù)15V電源驅(qū)動(dòng),所以不會(huì)象浮動(dòng)型電壓增強(qiáng)那樣存在誤加高壓的危險(xiǎn)。晶體管TT1、TT2是互補(bǔ)射極跟隨器,這樣與輸出電路的連接將會(huì)更合理。
耐高壓TT8、TT6完成對(duì)高電壓的轉(zhuǎn)移,為了提高線性度,也采用了推挽方式。為了使輸出電壓的峰值盡量接近電源電壓,輸出晶體管TT7、TT5接成射極接地電路。
由TT3、TT7組成的兩級(jí)直流耦合電路,因電壓放大倍數(shù)很大,所以在輸出級(jí)加負(fù)反饋。閉環(huán)放大倍數(shù)約為30倍,用OP放大器即可激勵(lì)。
輸出電阻小的功率放大電路,在負(fù)載短路時(shí)會(huì)有電流流過,使輸出晶體管損壞,因此,需要采用限流保護(hù),TT5、TT6起到限流保護(hù)電路的作用。限流電流I可用IL=VBE/E14公式求出。本電路的限流電流約為10MA。接在輸出端和正負(fù)210V電源之間的二極管D3、D4起到箝位作用,吸收輸出端產(chǎn)生的脈動(dòng)電壓。
本電路的開環(huán)增益等于OP放大器A1增益與輸出級(jí)增益之乘積。閉環(huán)增益AOT與同相放大器相同,由反饋電阻R2和R3決定,其具體值用下式算出:約為20倍,若假定輸出振幅為500VP-P,則電壓放大倍數(shù)應(yīng)為25倍。
元件的選擇
雖然本電路的最大輸出電流很小,約10MA,但是,由于電壓高,消耗功率較大,所以需用散熱片。
應(yīng)用注意事項(xiàng)
本電路若增加D-A轉(zhuǎn)換器,則可形成可編程高壓電源,在輸出晶體管TT7、TT8上并聯(lián)相同的晶體管,輸出電流可以增大。