一文解讀高壓放大器

　　高壓放大器的定義：

　　高壓放大器是一種高電壓幅度輸出的信號放大器，幅度一般可達數千伏以上，響應帶寬可達20KHz，上升數率可達1000V/μS，失真度小于1%，分單極和雙極放大器。

　　高壓放大器的作用：

　　由于運算放大器（運放）規格不同，工程師們經常需要選擇多個運放以滿足其電路板上每個子系統的需求。這會使從采購到生產的工作更加復雜。但是，可以選擇一個運放來滿足您的系統需求，這將有助于優化定價和降低設計總成本。讓我們來看一看一個單運放如何處理三個常見的功能：電流感測、溫度感測和比較器操作。

　　電流感測：低側電流感測可以通過測量負載和接地之間分流電阻上的壓降來實現，通常在這類應用中看到低壓（5V）放大器。然而，僅僅因為放大器的最大電源電壓為36V或40V并不意味著它只能用于高壓電源。

　　高壓放大器的應用：

　　高壓放大器廣泛應用于通信、信號檢測、功率驅動等領域，可以驅動高阻、低電容的壓電負載。一般在進行科研實驗時，必須采用高電壓、大功率來驅動所需的負載材料。信號發生器輸出電壓信號。接上負載后，即可輸出電流。輸出電流的能力取決于信號發生器輸出阻抗，例如50Ω。其次，在實際使用中，負載的阻抗不應小于50Ω。否則，信號發生器的輸出電壓信號可能會衰減或發生故障。

　　ATA功率放大器、ATG功率信號源產品應用于MEMS實驗、壓電陶瓷、水聲（換能器）磁性材料的磁化特性（B-H曲線）測量以及醫療領域（磁場生物效應）等眾多領域。

　　壓電陶瓷PZT電容器的充放電速率決定了高壓放大器的帶寬。應增加高壓放大器的帶寬，并顯著降低放大器的輸出電阻。PXT的正負極必須施加高達1000V的電壓才能使驅動器產生所需的位移，并且控制電壓的頻率可以達到數百赫茲，因此需要相應的高電壓功率放大器。

　　高壓放大器核心的參數指標：

　　1.帶寬：通常制造商的放大器的帶寬由正弦波定義，例如功率放大器100KHz，指的是正弦信號，它是可達到的最高頻率，而不是方波或三角波。制造商通常提供小信號或大信號帶寬，因為它們是由于諧波效應而實現的。客戶需要根據自己的應用與廠家溝通。

　　2.電壓：需要放大的信號的最大電壓值。客戶通常需要注意其測試應用所需的電壓是有效值Vrms還是峰峰值Vpp。制造商通常會提供峰峰值。

　　3.電流：功率放大器的輸出功率通常是恒定的，P=U*I，即電壓和電流與恒定功率成反比，廠家提供的電流值為通常是最大值。對于DC的最大電壓輸出，電流必須最小。

　　4.功率：功率是指功放的驅動能力，P=U*I。功率選擇通常與客戶期望負載的被測設備的電壓和電流有關，但如果負載是純電阻性的，則可以很容易地計算出容性負載。對于容性或感性負載，客戶應聯系制造商的工程師，以獲得具體仿真后的確切需求。

　　5.通道：根據測試應用選擇通道數。目前主流廠家是單通道或雙通道，但有的廠家可以根據用戶需要定制通道多達8個通道，保證通道同步，輸出不同的相位差信號，方便用戶使用。

　　6.增益：分為模擬增益和數控增益。模擬增益用電位器調節。模擬增益無法準確放大，只能在外部連接示波器上讀取，這種方法正在被制造商逐步淘汰。數字增益控制，調節精度高，直觀方便，主流功放采用的增益放大方式。

　　7.輸入和輸出阻抗匹配：放大器通常與信號源一起使用。通常信號源有50歐的高阻抗輸出，放大器有與輸入阻抗對應的匹配阻抗，以保證輸入端的安全。輸出阻抗匹配由客戶驅動的各種負載。因此，制造商必須提供更靈活的匹配電阻。

　　8.保護：功放驅動負載，很多負載是動態變化的，對功放提出了更高的要求。通常需要電壓保護、過流保護、過熱保護和短路保護來防止功放損壞。

　　西安安泰電子科技有限公司（Aigtek）是從事測量儀器研發、制造和銷售的高新技術企業。公司以功率放大器、功率信號源、測量校準產品等產品為核心，致力于研究相關行業的測試解決方案，為用戶提供有競爭力的測試解決方案。Aigtek已成為行業內廣泛的產品線，并擁有相當規模的設備供應商。