CN202309623U - 单极性高压线性放大器 - Google Patents
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Abstract
一种单极性高压线性放大器，包括运算放大器U1和三极管Q1，运算放大器U1外接正、负V0的双电源供电，其同向输入端V+通过输入电阻R1连接外部输入信号Vin，反向输入端通过电阻R3接地，运算放大器U1输出端通过限流电阻R4连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极连接高压电源VCC，其发射极接地，输入缓冲电容C1的输入端连接三极管Q1的集电极、输出缓冲电容C2的输入端连接三极管Q1的发射极、反馈电阻R2输入端连接运算放大器U1的同向输入端，输入缓冲电容C1、输出缓冲电容C2、反馈电阻R2的输出端并联后输出电压Vout。通过设计运算放大器的反馈电路，控制运算放大器输出端的电流，使其在低压状态下工作，不但实现了单极性高压线性放大器的功能，而且无需复杂的高压保护措施，电路简单、工艺要求成本低，精度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种单极性高压线性放大器。
背景技术
高压线性放大器在很多技术设备都有用到，如等离子发生器、扫描探针显微镜、压电振荡器等。目前市场上使用的高压放大器如APEX公司多个型号的放大器，其构成都是使用高耐压器件来搭建一个运算放大电路，制作电路复杂，工艺要求高，相应成本也非常高。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种基于低电压供电的运算放大器和高压大功率三极管的单极性高压线性放大器，其具有电路简单、工艺要求和成本低的特点。
解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种单极性高压线性放大器，其特征在于：它包括运算放大器U1和三极管Q1，所述运算放大器U1外接正、负V0的双电源供电，其同向输入端V+通过输入电阻R1连接外部输入信号Vin，反向输入端V-通过电阻R3接地，所述运算放大器U1输出端通过限流电阻R4连接三极管Q1的基极，所述三极管Q1的集电极连接高压电源VCC，其发射极接地，输入缓冲电容C1输入端连接三极管Q1的集电极、输出缓冲电容C2输入端连接三极管Q1的发射极、反馈电阻R2输入端连接运算放大器U1的同向输入端，输入缓冲电容C1、输出缓冲电容C2、反馈电阻R2输出端并联后输出电压Vout。
本实用新型的技术原理为：结合精密运算放大器和高性能耐高压的三极管器件，解决线性和耐压问题。
通过精密运算放大器的输出来控制三极管的输出，由于三极管Q1的发射极接地，基极与发射极之间的电压Vbe一般很小，基极电流Ib一般也很小，所以运算放大器U1的输出端电位很低，即：运算放大器一直工作在低压状态下。反馈电阻R2的一端输出电压Vout，根据运算放大器的原理，可得输出电压 
，即Vout随Vin线性变化。根据R2与R1的比值，反馈电阻R2上可输出较高电压，而高压全部由高耐压的三极管放大器承受。
相对现有技术，本实用新型具有如下有益效果：
通过设计运算放大器的反馈电路，即在运算放大器的输出端串联一高压大功率三极管，控制运算放大器输出端的电流，使其在低压状态下工作，不但实现了单极性高压线性放大器的功能，而且不需要复杂的高压保护措施，电路简单、工艺要求和成本低，且精度高。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明：
图1为本实用新型具体实施例的电路原理图；
图2为本实用新型具体实施例的等效电路图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的单极性高压线性放大器包括：运算放大器U1和三极管Q1，运算放大器U1外接正、负5V的双电源供电，其同向输入端V+通过输入电阻R1连接外部低电压输入信号Vin，反向输入端V-通过电阻R3接地，运算放大器U1输出端通过限流电阻R4连接三极管Q1的基极，所述三极管Q1的集电极连接高压电源VCC，其发射极接地，接地目的是：使U1工作在低压状态下，输入缓冲电容C1的输入端连接三极管Q1的集电极、输出缓冲电容C2的输入端连接三极管Q1的发射极、反馈电阻R2输入端连接运算放大器U1的同向输入端V+，输入缓冲电容C1、输出缓冲电容C2、反馈电阻R2的输出端并联后输出电压Vout。
本实用新型可以等效为一个输入信号接入反向输入端的负反馈反向比例放大器（组合放大器），简化如图2所示。输入信号Vin通过输入电阻R1连接组合放大器的反向输入端（等效），反馈电阻R2的两端分别并联组合放大器的输出端和反向输入端（等效），组合放大器的同向输入端（等效）接地，其输出和输入存在如下关系：
，实现了以低电压控制输出高电压的目的。
如图1所示，三极管Q1的发射极接地，由于基极与发射极之间的电压Vbe一般很小，基极电流Ib一般也很小，所以运算放大器U1的输出端电位很低，运算放大器一直工作在低压状态下，高压全部由高耐压的三极管放大器承受，不需要复杂的高压保护措施，电路简单、工艺要求和成本低，精度高，具有很高的实用价值。
Claims (1)
1.一种单极性高压线性放大器，其特征在于：它包括运算放大器U1和三极管Q1，所述运算放大器U1外接正、负V0的双电源供电，其同向输入端V+通过输入电阻R1连接外部输入信号Vin，反向输入端通过电阻R3接地，所述运算放大器U1输出端通过限流电阻R4连接三极管Q1的基极，所述三极管Q1的集电极连接高压电源VCC，其发射极接地，输入缓冲电容C1的输入端连接三极管Q1的集电极、输出缓冲电容C2的输入端连接三极管Q1的发射极、反馈电阻R2输入端连接运算放大器U1的同向输入端，输入缓冲电容C1、输出缓冲电容C2、反馈电阻R2的输出端并联后输出电压Vout。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN2011203546300U CN202309623U (zh) | 2011-09-21 | 2011-09-21 | 单极性高压线性放大器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011203546300U CN202309623U (zh) | 2011-09-21 | 2011-09-21 | 单极性高压线性放大器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202309623U true CN202309623U (zh) | 2012-07-04 |
Family
ID=46378432
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN2011203546300U Expired - Lifetime CN202309623U (zh) | 2011-09-21 | 2011-09-21 | 单极性高压线性放大器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202309623U (zh) |
-
2011
- 2011-09-21 CN CN2011203546300U patent/CN202309623U/zh not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
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