高壓大功率放大固態電解電容器PA42及其應用

PA42是美國APEX公司推出的一種高電壓單片場效應管大功率運算放大器，它具有事情電壓高(350V)，靜態電流小、輸出電流大(峰值120mA，持續輸出電流可達120mA)、價值低廉等特點。利用該放大器可在提高靠得住性的同時取得以前需在殽雜設計中才氣到達的機能，它內部的輸入掩護電路制止了過高的共模、差模電壓及靜電泄放的影響，其安詳事情區無二次擊穿限制，因此只要選擇符合的限流電阻就可驅動差異的負載。通過PA42的外部可調賠償電路可以使設計人員按照詳細的應用來選擇符合的帶寬和增益。

PA42芯片回收10腳單列直插(SIP)密封陶瓷封裝，其引腳分列如圖1所示。各引腳成果界說如下：

1腳：放大器正輸入端； 2腳：放大器負輸入端；

3腳、4腳：未用；

5腳：負電源；

6腳：正電源；

7腳：限流電阻輸入；

8腳：外部賠償電阻輸入端；

9腳：外部賠償電容輸入端；

10腳：放大器輸出端。

2 事情道理及外圍器件選擇

高壓器件和普通的低壓器件有許多的差異，在詳細設計時由于事情電壓的增高就有許多問題需要從頭思量，圖2為放大器PA42的典范外圍元件毗連圖。下面團結此圖先容一下該器件的事情道理以及選擇外圍器件時該當遵循的原則和需要留意的一些問題。

2.1 限流及限流電阻

為了使器件可以或許正常事情，圖2中的限流電阻RcL的最小取值應為18Ω。為了提高放大器的不變性，在滿意限流要求的前提下，應只管選取較大阻值的限流電阻。詳細選取可按照下式來預計：

RcL=3／ILim

該當說明：在實際計較器件總的輸出電阻時，器件自己的典范輸出電阻加上最終選取的限流電阻才是器件的實際輸出電阻。尚有一點需要留意的是：通過全部負載電流和限流電阻可以獲得輸出電壓幅度受實際限流電阻影響的詳細值，其計較公式如下：

VR=IoRcL

式中，VR為輸出電壓的減小量。

在實際設計中，對付對輸出電壓幅度有要求的場所，應選用一個符合的事情電源。別的，當放大器限流的時候，在負半周的限流區會呈現諧振頻率很難確定的小信號偽諧振，這是由器件自己的特性抉擇的。器件一旦掙脫限流狀態回到正常的事情狀態，諧振會自動遏制。

2.2．輸入掩護

很多高壓放大器都有一個輸入差分電壓品級，與低壓放大器對比，高壓放大器容易引起差分輸入過電壓，這種輸入端的過電壓一般是由于電源振蕩可能輸出端顛末電容CF瞬時反饋到輸入端而發生的。當需要放大器提供最大壓擺率以答允足夠高的差分輸入電壓滿意過載驅動時，凡是可回收在輸入端并聯二極管鉗位的步伐，將差分輸入電壓鉗位在0.7V可能 1.4V(如圖2所示)。這種二極管一般應選擇象1N4148等低電容快信號的管子，假如思量到低泄漏的因素，則2N4416、2N5457等場效應管是首選范例。對付PA42來說，固然其輸入掩護電路可以遭受高達 器件電源電壓的共模輸入以及高達16V的差模輸入(高出16V的差模輸入將被輸入掩護電路自動鉗位在16V)，可是假如輸入端負荷過重的話，從信號源僅僅取得幾個毫安的電流，掩護電路就會受到粉碎。在這種環境下，除了上面提到的二極管鉗位掩護以外，在輸入引腳內部300Ω的集成限流電阻的基本上再在外部增加限流電阻即可起到掩護浸染，一般將輸入電流限制在lmA以下即可。

2.3 賠償電容和賠償電阻

當器件在大于10nF的容性負載下事情時，假如單元增益賠償不變，那么，電路將有足夠的相角裕度?？墒怯汕蠛忘c(器件的負輸入引腳)的點電容和反饋網絡組成的低通電路造成的相移有大概使器件的事情不不變。因此，憑據凡是的原則，求和點的負載電阻(輸入電阻和反饋電阻的并聯)應該在5kΩ閣下，在低增益(10)環境下還應該更小一些。別的，可以回收在反饋電阻上并聯一旁路電容CF的要領來改進器件的不變性?？墒?，反饋電阻和并聯旁路電容的復適時間常數必然要和求和點電阻與求和點電容的時間常數相匹配。由于該器件回收外部賠償，因而設計時可按照詳細的應用來選擇。外部賠償電容Cc的耐壓值至少要便是放大器的事情電壓，有條件的話，該當盡大概地選取溫度不變性較好的電容(象NPO電容等)，由于大部門電壓將加在Cc上，而Rc上的電壓很小可能為零，因此Rc一般選取尺度的1／8W的金屬膜電阻就可以了。賠償電容和賠償電阻該當盡大概近地焊接在對應的放大器引腳處，以制止偽諧振的發生。

2.4 輸出二極管