使用压电管的高压放大器驱动电路的设计

在扫描隧道显微镜中驱动操作装置的压电管状定位器需要使用高压低电流驱动电路。图1所示电路具有6 kHz的-3dB带宽，可驱动高阻低电容的压电负载。该电路成本低，可代替商用驱动器。晶体管Q3和Q4构成了一个电流反射镜，R3设定Q4的集电极电流。该集电极电流可由IC3=IC4=［VCC-（-VCC）-VBE（Q4）］/R3公式确定。运算放大器IC1为Q5提供基极驱动，Q5又驱动Q6。当IC1输入端无信号时，Q6和Q3的集电极电流平衡，而取自射极跟随器Q1和Q2连接点的输出则为0V。

将输入信号加到IC1上，就可驱使IC1的输出达到正12V或负12V电源电压。使IC1输出饱和，就可能产生足够的转换速率延迟以产生振荡。虽然采用一个高速运算放大器LF411可改善该放大器的带宽和转换速率，但逆并联的二极管D1和D2则将IC1的输出偏移限制在一个二极管正向压降以内，从而改善了稳定性。

你可通过调节R7来最大限度减少直流输出失调电压和转换速率。根据经验，R7的阻值应取R9阻值的两倍。R9和R8的阻值之比设定放大器的增益。图2示出了R7和R9取最佳阻值时的输入和输出波形。要注意的是，Q1和Q2的VCEO额定值会将VCC和-VCC限制在300V以内。

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