驅(qū)動壓電管的高壓放大器

在掃描隧道顯微鏡中驅(qū)動操作裝置的壓電管狀定位器需要使用高壓低電流驅(qū)動電路。圖1所示電路具有6 kHz的-3dB帶寬，可驅(qū)動高阻低電容的壓電負(fù)載。該電路成本低，可代替商用驅(qū)動器。晶體管Q₃和Q₄構(gòu)成了一個電流反射鏡，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。運算放大器IC₁為Q₅提供基極驅(qū)動，Q₅又驅(qū)動Q₆。當(dāng)IC1輸入端無信號時，Q₆和Q₃的集電極電流平衡，而取自射極跟隨器Q₁和Q₂連接點的輸出則為0V。

　　將輸入信號加到IC₁上，就可驅(qū)使IC₁的輸出達到正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。雖然采用一個高速運算放大器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，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取最佳阻值時的輸入和輸出波形。要注意的是，Q₁和Q₂的VCEO額定值會將VCC和-VCC限制在300V以內(nèi)。