Высоковольтный высокочастотный усилитель для управления пьезоэлектрическим преобразователем на основе PVDF

Пьезоэлектрические преобразователи находят применение в приложениях неразрушающего контроля. Преобразователи на основе поливинилиденфторида (PVDF) обладают многими преимуществами, включая широкую полосу пропускания и высокую чувствительность. Для этих преобразователей требуются высоковольтные и широкополосные усилители. Основой схемы на Рисунке 1 послужила конструкция, описанная в более ранней статье [1]. Работает новая схема в основном так же, но она может управлять емкостной нагрузкой 2.3 нФ на частотах до 500 кГц.

Рисунок 1.	Этот высокочастотный высоковольтный усилитель может управлять емкостью пьезоэлектрического преобразователя на основе PVDF.

В этой схеме операционный усилитель (ОУ) LF411, использовавшийся в более ранней конструкции, заменен микросхемой LM7171. Полоса единичного усиления ОУ LM7171 составляет 200 МГц. Чтобы еще больше расширить полосу пропускания, в схеме токового зеркала этой конструкции используются более низкоомные резисторы для увеличения тока транзисторов, из-за чего увеличиваются ток смещения и мощность, рассеиваемая транзисторами Q₃ и Q₄. Для улучшения температурной стабильности в этой схеме добавлены резисторы R₁₆ и R₁₇, а для увеличения тока, управляющего емкостной нагрузкой преобразователя, на выходе добавлен формирователь тока. Напряжения V_CC и V_EE составляют 15 и –15 В, соответственно, а максимальные значения напряжений V_H+ и V_H– равны 150 и –150 В, соответственно.

Ссылка

1. Bipin Duggal. Высоковольтный усилитель для управления пьезоэлектрическими позиционерами

Материалы по теме

1. Datasheet Texas Instruments LM7171
2. Datasheet ON Semiconductor MJE340
3. Datasheet ON Semiconductor MJE350