高压大功率放大固态电解电容器PA42及其应用

PA42是美国APEX公司推出的一种高电压单片场效应管大功率运算放大器，它具有事情电压高(350V)，静态电流小、输出电流大(峰值120mA，持续输出电流可达120mA)、价值低廉等特点。利用该放大器可在提高靠得住性的同时取得以前需在殽杂设计中才气到达的机能，它内部的输入掩护电路制止了过高的共模、差模电压及静电泄放的影响，其安详事情区无二次击穿限制，因此只要选择符合的限流电阻就可驱动差异的负载。通过PA42的外部可调赔偿电路可以使设计人员按照详细的应用来选择符合的带宽和增益。

PA42芯片回收10脚单列直插(SIP)密封陶瓷封装，其引脚分列如图1所示。各引脚成果界说如下：

1脚：放大器正输入端； 2脚：放大器负输入端；

3脚、4脚：未用；

5脚：负电源；

6脚：正电源；

7脚：限流电阻输入；

8脚：外部赔偿电阻输入端；

9脚：外部赔偿电容输入端；

10脚：放大器输出端。

2 事情道理及外围器件选择

高压器件和普通的低压器件有许多的差异，在详细设计时由于事情电压的增高就有许多问题需要从头思量，图2为放大器PA42的典范外围元件毗连图。下面团结此图先容一下该器件的事情道理以及选择外围器件时该当遵循的原则和需要留意的一些问题。

2.1 限流及限流电阻

为了使器件可以或许正常事情，图2中的限流电阻RcL的最小取值应为18Ω。为了提高放大器的不变性，在满意限流要求的前提下，应只管选取较大阻值的限流电阻。详细选取可按照下式来预计：

RcL=3／ILim

该当说明：在实际计较器件总的输出电阻时，器件自己的典范输出电阻加上最终选取的限流电阻才是器件的实际输出电阻。尚有一点需要留意的是：通过全部负载电流和限流电阻可以获得输出电压幅度受实际限流电阻影响的详细值，其计较公式如下：

VR=IoRcL

式中，VR为输出电压的减小量。

在实际设计中，对付对输出电压幅度有要求的场所，应选用一个符合的事情电源。别的，当放大器限流的时候，在负半周的限流区会呈现谐振频率很难确定的小信号伪谐振，这是由器件自己的特性抉择的。器件一旦挣脱限流状态回到正常的事情状态，谐振会自动遏制。

2.2．输入掩护

很多高压放大器都有一个输入差分电压品级，与低压放大器对比，高压放大器容易引起差分输入过电压，这种输入端的过电压一般是由于电源振荡可能输出端颠末电容CF瞬时反馈到输入端而发生的。当需要放大器提供最大压摆率以答允足够高的差分输入电压满意过载驱动时，凡是可回收在输入端并联二极管钳位的步伐，将差分输入电压钳位在0.7V可能 1.4V(如图2所示)。这种二极管一般应选择象1N4148等低电容快信号的管子，假如思量到低泄漏的因素，则2N4416、2N5457等场效应管是首选范例。对付PA42来说，固然其输入掩护电路可以遭受高达 器件电源电压的共模输入以及高达16V的差模输入(高出16V的差模输入将被输入掩护电路自动钳位在16V)，可是假如输入端负荷过重的话，从信号源仅仅取得几个毫安的电流，掩护电路就会受到粉碎。在这种环境下，除了上面提到的二极管钳位掩护以外，在输入引脚内部300Ω的集成限流电阻的基本上再在外部增加限流电阻即可起到掩护浸染，一般将输入电流限制在lmA以下即可。

2.3 赔偿电容和赔偿电阻

当器件在大于10nF的容性负载下事情时，假如单元增益赔偿不变，那么，电路将有足够的相角裕度。可是由求和点(器件的负输入引脚)的点电容和反馈网络组成的低通电路造成的相移有大概使器件的事情不不变。因此，凭据凡是的原则，求和点的负载电阻(输入电阻和反馈电阻的并联)应该在5kΩ阁下，在低增益(10)环境下还应该更小一些。别的，可以回收在反馈电阻上并联一旁路电容CF的要领来改进器件的不变性。可是，反馈电阻和并联旁路电容的复适时间常数必然要和求和点电阻与求和点电容的时间常数相匹配。由于该器件回收外部赔偿，因而设计时可按照详细的应用来选择。外部赔偿电容Cc的耐压值至少要便是放大器的事情电压，有条件的话，该当尽大概地选取温度不变性较好的电容(象NPO电容等)，由于大部门电压将加在Cc上，而Rc上的电压很小可能为零，因此Rc一般选取尺度的1／8W的金属膜电阻就可以了。赔偿电容和赔偿电阻该当尽大概近地焊接在对应的放大器引脚处，以制止伪谐振的发生。

2.4 输出二极管