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DC-100KHZ100W放大器
类别:单片机/DSP  
 
这是一款理想的甲乙类功率放大器,具有完善的过流保护和精确的增益,其功率达到100W,频宽从DC-l00kHzo附图是其完整电路。

输出级采用功率MOSFET管,由满摆输出(rail -rai 1)高速运放驱动:两者构成跨导放大器,其输出电流与输人电压成正比;电路高端和低端相对于正负电源作对称连接。为了工作在甲乙类,驱动信号是在高位与低位间对称的非线性电流。为了改善输出特性,设置了反馈电路和PI(比例/积分)控制电路;利用PI电路的积分器,把因为负荷变化和内部参数变化引起的增益误差及DC偏移控制在最小状态。整个电路构成从直流信号起放大100倍的反相放大器,可获得从土2V~土200V的输出;在200n负荷输出400Vp-p,可获得从1kHz-l00kHz的平直特性,而高次谐波仅为0.05%.

在由高速运放和MOSFET构成的跨导放大器中,用R19把Tr7漏极电流变换为电压信号反馈到IC4的反相输人端:该运放的正、反相输人端被分别接到正电源端。D6,D17构成从Tr7漏极到Tr3集电极的反馈环路,以防止在输人信号过大时TO饱和;C6为相位补偿电容。

高电压输出的放大器,必须对其输出端短路进行保护,以免损坏输出管。对于跨导放大器的输出级来说,可设置过电流保护。因为输出电流和输人电压成正比,只要限制输人电压就行了,这里对峰值和平均值的过电流分别进行保护。

峰值保护:利用D12,D13,D11,D16对IC3的输出钳位,以限制流过R22的电流。由于D11、D16的容性成分Ci与R32并连,会恶化IC3的频率特性,故加人了D12,D13来防止这种情况。图中的D6,D12,D13要选择Ci小的品种。

平均值保护:T9用R5(R 1)、Cz(C3)把流过Tr3(Tr6)的IE变换为电压,当这个电压值超过稳压二极管D 1(D2)的稳压值时Tr9(Trio)导通,以限制流过R22的电流。

. 频率特性依靠反馈环来修正。由于负荷变化引起频率特性的变化,通过OUT-H-IC2-IC3-1122环路加以抑制。IC2 ,IC3的电路,其相位延迟在IOMHz附近为“0”,增益曲线平坦。IC2,IC3分别选用增益带宽积达100MHz和290MHz的运放。

为了提高负载调整率,保持输出电压稳定,在电路输人端加人了由IC 1和C15构成的积分器,从输出级引人了反馈,积分常数(C15)与负载容量成正比,’使整个电路在0.003 }tF-0.22wF容性负载时也非常稳定,频率特性的峰值保持在-3dB以内。口成都呀绍禹编译

 
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