驅(qū)動(dòng)壓電管的高壓放大器

在掃描隧道顯微鏡中驅(qū)動(dòng)操作裝置的壓電管狀定位器需要使用高壓低電流驅(qū)動(dòng)電路。圖1所示電路具有6 kHz的-3dB帶寬，可驅(qū)動(dòng)高阻低電容的壓電負(fù)載。該電路成本低，可代替商用驅(qū)動(dòng)器。晶體管Q3和Q4構(gòu)成了一個(gè)電流反射鏡，R3設(shè)定Q4的集電極電流。該集電極電流可由IC3=IC4=[VCC-(-VCC)-VBE(Q4)]/R3公式確定。運(yùn)算放大器IC1為Q5提供基極驅(qū)動(dòng)，Q5又驅(qū)動(dòng)Q6。當(dāng)IC1輸入端無信號(hào)時(shí)，Q6和Q3的集電極電流平衡，而取自射極跟隨器Q1和Q2連接點(diǎn)的輸出則為0V。

　　將輸入信號(hào)加到IC1上，就可驅(qū)使IC1的輸出達(dá)到正12V或負(fù)12V電源電壓。使IC1輸出飽和，就可能產(chǎn)生足夠的轉(zhuǎn)換速率延遲以產(chǎn)生振蕩。雖然采用一個(gè)高速運(yùn)算放大器LF411可改善該放大器的帶寬和轉(zhuǎn)換速率，但逆并聯(lián)的二極管D1和D2則將IC1的輸出偏移限制在一個(gè)二極管正向壓降以內(nèi)，從而改善了穩(wěn)定性。
　　你可通過調(diào)節(jié)R7來最大限度減少直流輸出失調(diào)電壓和轉(zhuǎn)換速率。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，R7的阻值應(yīng)取R9阻值的兩倍。R9和R8的阻值之比設(shè)定放大器的增益。圖2示出了R7和R9取最佳阻值時(shí)的輸入和輸出波形。要注意的是，Q1和Q2的VCEO額定值會(huì)將VCC和-VCC限制在300V以內(nèi)。

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