AB 类电流升压器提供高输出电压摆幅

时间:2023-03-10

   受 Jordan Dimitrov 的文章“ AB 类 20-W 电流升压器对温度变化不敏感”一文中展示的出色想法的启发,图 1中所示的这种设计变体使放大器能够提供更高的输出电压摆幅,同时仍使用标准(例如,+/-15 伏)前端运算放大器


图 1高输出电压摆动电流升压器原理图。通过使用浮动电源并从输出晶体管的集电极获取输出来提供更高的摆幅。注意全局反馈以关闭输出级周围的循环。

这确实需要在输出端使用两个浮动电源,而现代电源技术使 OEM 可以轻松做到这一点。作者发现,一个极好的 DIY 选项是标准服务器电源,有 12、24 和 48 伏版本,成本极低,功率很高。对于 DIY 使用,翻新耗材通常可以满足成本的选择。

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该电路从集电极(如果使用 MOSFET,则为漏极)获取输出,两个输出级电源的中心抽头提供输出节点。此配置在输出级提供电压增益,以从输入端的 +/-15 伏运算放大器产生必要的输出电压摆幅。

电流驱动配置的运行方式与前面提到的电路相同,该示例重新调整了元件值以提供更高的电流。输出级值的重新缩放导致输出晶体管中的静态电流为 75 mA。

示例电路显示一对 TI OPA1622 放大器只是因为作者没有任何在上一篇文章中使用的 OPA2991,但可以使用任何一个放大器(OPA2991 具有双通道的优势)。

该电路经过了高达 30 瓦(8Ω 负载和 +/-24 伏输出级)的测试。集电极输出需要全局负反馈(在本例中设计用于总增益为 20)以及额外补偿。关闭率技术被用来达到所示的补偿。反相电路是简单的配置,尽管它限制了输入阻抗的高度,在本例中为 10kΩ,足以满足大多数应用。

图 2显示了 1 kHz 时的 VIN(黄色轨迹)和 VOUT(蓝色轨迹)。


图 2 1 kHz 时的输入和输出波形。

图 3显示了它们在功率和 1 kHz 时的频谱。


图 3输入(左)和输出(输出)的 FFT。

一个敏锐的观察者会质疑输入为什么会出现更大比例的二次谐波。作者对该设置进行了三次检查,目前只能得出结论,输入 FFT 受到示波器本身的限制(例如本底噪声)的影响。

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