針對容性負載的線(xiàn)性功率放大電路的穩定性設計
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
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(shí)，增益則為20，可以滿(mǎn)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://dyxdggzs.com/article/179842.htm
如圖4所示，由PA85的轉換速率可知，當選擇Cc為10 pF時(shí)，轉換速率S.R最大值為400 V／μs，因此，可以滿(mǎn)足轉換速率為11．3 V／μs的設計指標。
如圖5所示，由PA85的小信號響應可知，當閉環(huán)增益為18，相當于25．1 dB時(shí)，選擇Cc為10 pF，該電路的閉環(huán)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(mǎn)足在小信號域內，10 kHz下的平坦響應。
如圖6所示，根據功率去額的通常經(jīng)驗：當環(huán)境溫度為25℃時(shí)，可以通過(guò)散熱器利用空氣對流冷卻，以保持放大器的管殼溫度在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(xiàn)相交，這就意味著(zhù)初步滿(mǎn)足該電路針對散熱方式的設計指標。
2 電路的穩定性設計
2．1 容性負載的開(kāi)環(huán)增益
如圖7所示，開(kāi)環(huán)增益Ao1和小信號交流增益1／β的交匯點(diǎn)為閉合頻率fc1，此處的環(huán)路增益Ao1β為O dB。
當線(xiàn)性功率放大電路驅動(dòng)容性壓電負載時(shí)，放大器的輸出阻抗Ro和容性負載CL會(huì )在開(kāi)環(huán)增益Ao1的高頻部分增加一個(gè)極點(diǎn)，使其改變?yōu)楹腥菪詨弘娯撦dCL的開(kāi)環(huán)增益Ao1w／CL。通過(guò)閉合率穩定性檢查發(fā)現：在fcl處的閉合率為40 dB／dec，大于20 dB／dec，這意味著(zhù)在fcl以前存在著(zhù)兩個(gè)極點(diǎn)，相當于180°的相位移，這就有可能產(chǎn)生破壞性振蕩。
2．2 一階穩定性分析
2．2．1 幅頻曲線(xiàn)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(kāi)環(huán)增益Ao1w／CL增加的極點(diǎn)頻率fp2：
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