可獲得400VP-P輸出的高電壓增強(qiáng)器電路功能及原理

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(guò)，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(kāi)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。