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針對容性負載的線性功率放大電路的穩定性設計

作者: 時間:2011-02-14 來源:網絡 收藏

如圖3所示,由PA85的外部連接和相位補償可知,當選擇補償電容Cc為10 pF、補償電阻Rc為330 Ω時,增益則為20,可以滿足輸入電壓峰值為10 V,輸出電壓峰值為180 V,增益為18的設計指標。

本文引用地址:http://cqxgywz.com/article/179842.htm

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如圖4所示,由PA85的轉換速率可知,當選擇Cc為10 pF時,轉換速率S.R最大值為400 V/μs,因此,可以滿足轉換速率為11.3 V/μs的設計指標。

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如圖5所示,由PA85的小信號響應可知,當閉環增益為18,相當于25.1 dB時,選擇Cc為10 pF,該電路的閉環帶寬fcl大約為2 MHz。首次檢驗表明:PA85不僅能夠在大信號域內,跟蹤上10 kHz的正弦波信號,而且也有足夠大的帶寬,以滿足在小信號域內,10 kHz下的平坦響應。

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如圖6所示,根據功率去額的通常經驗:當環境溫度為25℃時,可以通過散熱器利用空氣對流冷卻,以保持的管殼溫度在85℃。因此,由PA85的功率降額可知,由于最大輸出功耗PDOUTMAX為17 W,幾乎與Tc為85℃的垂線相交,這就意味著初步滿足該電路針對散熱方式的設計指標。

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2 電路的穩定性設計
2.1 容性負載的開環增益
如圖7所示,開環增益Ao1和小信號交流增益1/β的交匯點為閉合頻率fc1,此處的環路增益Ao1β為O dB。

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當線性功率放大電路驅動容性壓電負載時,的輸出阻抗Ro和容性負載CL會在開環增益Ao1的高頻部分增加一個極點,使其改變為含有容性壓電負載CL的開環增益Ao1w/CL。通過閉合率穩定性檢查發現:在fcl處的閉合率為40 dB/dec,大于20 dB/dec,這意味著在fcl以前存在著兩個極點,相當于180°的相位移,這就有可能產生破壞性振蕩。
2.2 一階穩定性分析
2.2.1 幅頻曲線的穩定性分析
第一步:如圖8所示,由于50 Ω的輸出阻抗Ro,4.64 Ω的電流限制電阻RCL和容性負載CL的共同作用下,在開環增益Ao1w/CL增加的極點頻率fp2:
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關鍵詞: 放大器

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