Программа Сервисный Центр
0

Высоковольтный усилитель для управления пьезоэлектрическими позиционерами


Для питания пьезоэлектрических позиционеров, приводящих в движение манипуляторы в сканирующих туннельных микроскопах, требуются высоковольтные слаботочные схемы управления. Схема на Рисунке 1 может управлять высокоимпедансными пьезоэлектрическими нагрузками низкой емкости в полосе частот 6 кГц по уровню –3 дБ, служа недорогой альтернативой коммерческим драйверам. Транзисторы Q3 и Q4 образуют токовое зеркало, в котором ток коллектора Q4 задается резистором R3 в соответствии со следующим выражением:

Высоковольтный усилитель для управления пьезоэлектрическими позиционерами

где

  • IC3 – ток коллектора транзистора Q3,
  • IC4 – ток коллектора транзистора Q4,
  • VBE4 – напряжение база-эмиттер транзистора Q4.

Операционный усилитель IC1 устанавливает базовый ток Q5, который, в свою очередь, управляет транзистором Q6. В отсутствие сигнала на входе IC1 токи коллекторов Q6 и Q3 сбалансированы, и выходное напряжение схемы в точке соединения эмиттерных повторителей Q1 и Q2 остается равным нулю.

Высоковольтный усилитель для управления пьезоэлектрическими позиционерами
Рисунок 1.Для этого усилителя на комплементарных транзисторах требуется
совсем немного компонентов.

При подаче сигнала на вход микросхемы IC1 ее выходное напряжение смещалось бы до положительной или отрицательной шины питания 12 В. Однако допускать насыщения выхода ради того, чтобы увеличить скорость нарастания напряжения, нельзя, так как такой режим приводит к возбуждению схемы. Поэтому для расширения полосы пропускания и увеличения скорости нарастания выбран относительно быстрый операционный усилитель LF411, а устойчивость схемы обеспечивается встречно-параллельными диодами D1 и D2, ограничивающими отклонения выходных сигналов IC1 до величины прямого падения напряжения на одном диоде.

Высоковольтный усилитель для управления пьезоэлектрическими позиционерами
Рисунок 2.Как видно из осциллограммы (а), на вход микросхемы подаются прямоугольные
импульсы с двойным размахом ±2 В. Выходное напряжение (б) усилено в 20 раз и
имеет минимальное смещение.

Регулируя R7, можно управлять выходным напряжением смещения и скоростью нарастания. Как правило, сопротивление резистора R7 выбирают вдвое бóльшим, чем R9. Коэффициент усиления усилителя определяется соотношением сопротивлений R9 и R8. На Рисунке 2 показаны осциллограммы сигналов на входе и выходе схемы при оптимальных значениях сопротивлений резисторов R7 и R9. Обратите внимание, что напряжения и VCC и –VCC не должны превышать допустимых коллекторных напряжений Q1 и Q2, в данном случае, 300 В.

 
 
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
 
Обратная связь

Наши партнеры

 

Опросы

Есть ли справедливость в жизни?
Конечно есть, уверен!
Вроде как должна быть, но...
Затрудняюсь ответить...
Какая справедливость? О чем Вы?
Эх.., нет правды на свете!

 

Облако тегов

Требуется для просмотраFlash Player 9 или выше.

Показать все теги
 

Календарь публикаций

«    Август 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
 

Архив новостей

Август 2017 (5)
Июль 2017 (32)
Июнь 2017 (42)
Май 2017 (45)
Апрель 2017 (47)
Март 2017 (53)
 
Наверх Сервисные мануалы Даташиты Ремонт LCD, ЖК телевизоров LG Samsung Скрипт программы "Сервисный центр"