這是一款理想的甲乙類功率放大器,,具有完善的過流保護(hù)和精確的增益,其功率達(dá)到100W,頻寬從DC~100kHz,。附圖是其完整電路。
輸出級(jí)采用功率MOSFET管,,由滿擺輸出(rail-mil)高速運(yùn)放驅(qū)動(dòng):兩者構(gòu)成跨導(dǎo)放大器,,其輸出電流與輸入電壓成正比;電路高端和低端相對(duì)于正負(fù)電源作對(duì)稱連接,。
為了工作在甲乙類,,驅(qū)動(dòng)信號(hào)是在高位與低位間對(duì)稱的非線性電流。
為了改善輸出特性,,設(shè)置了反饋電路和PI(比例/積分)控制電路,;利用PI電路的積分器,把因?yàn)樨?fù)荷變化和內(nèi)部參數(shù)變化引起的增益誤差及DC偏移控制在最小狀態(tài),。整個(gè)電路構(gòu)成從直流信號(hào)起放大100倍的反相放大器,。
可獲得從±2V~±200V的輸出 :
在200Ω負(fù)荷輸出400Vp-p,可獲得從lkHz~100kHz的平直特性,,而高次諧波僅為0.05%,。
在由高速運(yùn)放和MOSFET構(gòu)成的跨導(dǎo)放大器中,用R19把Tr7漏極電流變換為電壓信號(hào)反饋到IC4的反相輸入端:該運(yùn)放的正,、反相輸入端被分別接到正電源端,。
D6、D17構(gòu)成從Tr7漏極到Tr3集電極的反饋環(huán)路,。以防止在輸入信號(hào)過大時(shí)Tr7飽和,;C6為相位補(bǔ)償電容。
高電壓輸出的放大器,,必須對(duì)其輸出端短路進(jìn)行保護(hù),,以免損壞輸出管。對(duì)于跨導(dǎo)放大器的輸出級(jí)來說,??稍O(shè)置過電流保護(hù)。因?yàn)檩敵鲭娏骱洼斎腚妷撼烧?,只要限制輸入電壓就行了,,這里對(duì)峰值和平均值的過電流分別進(jìn)行保護(hù)。
峰值保護(hù):利用D12,、D13,、D1l,、D16對(duì)IC3的輸出鉗位,以限制流過R22的電流,。由于D11,、D16的容性成分Ci與R32并連,會(huì)惡化IC3的頻率特性,,故加入了D12,、D13來防止這種情況。圖中的D6,、D12,、D13要選擇Ci小的品種。
平均值保護(hù):利用R5(R1),、C1(C3)把流過Tr3(T16)的IE變換為電壓。當(dāng)這個(gè)電壓值超過穩(wěn)壓二極管D1(D2)的穩(wěn)壓值時(shí)Tr9(TrlO)導(dǎo)通,,以限制流過R22的電流,。
頻率特性依靠反饋環(huán)來修正。由于負(fù)荷變化引起頻率特性的變化,,通過OUT→H→IC2→IC3→R22環(huán)路加以抑制,。IC2、IC3的電路,。其相位延遲在10MHz附近為“0”,。增益曲線平坦。IC2,、IC3分別選用增益帶寬積達(dá)100MHz和290MHz的運(yùn)放,。
為了提高負(fù)載調(diào)整率,保持輸出電壓穩(wěn)定,,在電路輸入端加入了由ICl和C15構(gòu)成的積分器,。從輸出級(jí)引入了反饋,積分常數(shù)(C15)與負(fù)載容量成正比,,使整個(gè)電路在0.003μF~0.22μF容性負(fù)載時(shí)也非常穩(wěn)定,。頻率特性的峰值保持在一3dB以內(nèi)?! ?nbsp;