高速壓電陶瓷驅動電源

1．2 恒流源電路
恒流源電路如圖2所示，本設計電路的運放選擇OP467，其上升速率可達到170 V／μs，且具有極寬的響應頻率，完全能滿足要求。當A點的輸入電壓為VA時，根據虛短原則，VA=VB，放大器同向輸入端與反向輸入端的輸入電流均為 0，則VB=VC，所以流經場效應管的電流恒為I=VA／R3，此時VGS≥3．5 V，場效應管導通。假若輸入電壓VA有電壓波動+△V，放大器的差模增益接近無窮大，所以VG增大，VGS增大，流經場效應管的電流增大，則VC增加；又因VB=VC，故VB也增大，且最終與VA相等，保證恒流源正常工作，反之當△V為負時，同理。此恒流源電路的電流I=50 mA，即電壓VA=7．5 V，此恒流源電路的目的主要是幫助容性負載壓電陶瓷泄放電荷，使驅動壓電陶瓷管的鋸齒波具有快速的下降速率，當與功率放大電路連接時，將恒流源場效應管的漏極與圖3功率放大電路的D點連接在一起。

1．3 功率放大電路
功率放大電路如圖3所示，該部分電路的運放也選擇OP467，這樣可以保證兩部分電路在速度上匹配。功率放大級選用場效應管IRF840，它具有電流負載能力大，開關速度快(納秒級)的特點，因此適合驅動容性負載。此功率放大電路中含有一個懸浮地(即圖3中的點D)，恒流源電路運放的供電電壓經過DC／DC轉換模塊后，將功率放大電路的運放參考點與地分開。

當電路工作在線性區域內時，若輸入信號Uin的電壓范圍為-10～0 V，則與F點的電壓相等，在通道DF上產生電流，R6與R7為分壓電阻，R6與R7的比例決定了放大電壓的倍數，則驅動壓電陶瓷的電壓Uout= (Uin／R6)(R6+R7)。由于電流I恒定不變，故R6與R7阻值不能過小，以保證其具有足夠的電流負載能力來驅動壓電陶瓷。