[发明专利]一种用普通运算放大器设计的高电压大功率放大电路

权利要求书

1.一种用普通运算放大器设计的高电压大功率放大电路，其特征在于：包括依次连接的低压控制单元、高压驱动单元、高压大功率输出单元以及输出反馈单元，所述的输出反馈单元与低压控制单元连接；

其中，低压控制单元包括低电压供电的运算放大器U1A、三极管Q1、三极管Q2以及若干电阻；运算放大器U1A连接有电源；所述三极管Q1的基极通过电阻R14连接运算放大器U1A的输出端，三极管Q2的基极通过电阻R13连接运算放大器的输出端，三极管Q1的发射极和三极管Q2的发射极之间依次连接有电阻R11和电阻R10，三极管Q1的集电极通过电阻R2连接电源；三极管Q2的集电极通过电阻R1连接电源；

低压控制单元通过普通运算放大器控制高压驱动单元中流过两个三极管的电流大小，利用其负反馈特性实现输出电压及功率的控制与调节；高压驱动单元直接控制高压大功率输出单元输出端的电压和电流；高压大功率输出单元由MOSFET管或三极管构成，实现输出电压和功率的提升，提高了输出功率量级、电压摆率及电压范围；输出反馈单元将高压大功率输出单元输出端高压信号通过精确分压后反馈到输入端，实现输入控制信号对输出端电压和响应速度的调节。

2.根据权利要求1所述的一种用普通运算放大器设计的高电压大功率放大电路，其特征在于：所述的高压驱动单元包括第一驱动输出单元以及第二驱动输出单元，第一驱动输出单元包括三极管Q4、电容C3以及电阻R6，电容C3以及电阻R6均与三极管Q4的集电极相连；第二驱动输出单元包括三极管Q3、电容C2以及电阻R5；电容C2以及电阻R5均与三极管Q3的集电极相连；三极管Q4和三极管Q3的基极之间通过依次连接的二极管D3以及二极管D4连接，二极管D3的负极与二极管D4的正极同时与电阻R10和电阻R11相连，三极管Q3的发射极连接三极管Q1的集电极，三极管Q4的发射极连接三极管Q2的集电极；电容C2、电阻R5、电容C3以及电阻R6的另一端均连接电源。

3.根据权利要求1所述的一种用普通运算放大器设计的高电压大功率放大电路，其特征在于：所述的高压大功率输出单元包括两个MOSFET，分别为M1和M2，M1的栅极连接三极管Q4的集电极，M2的栅极连接三极管Q3的集电极，M1的源极连接M2的漏极，M1的漏极与M2的源极连接高压供电电源；所述的M1的源极与M2的漏极之间还连接有输出电路，所述的输出电路上还一部分通过电阻R12以及电容C6接地，另一部分通过电感L1以及电容C7接地。

4.根据权利要求1所述的一种用普通运算放大器设计的高电压大功率放大电路，其特征在于：所述的输出反馈单元包括电压反馈电路以及RC反馈电路，所述的电压反馈电路将高压大功率输出单元输出电路的输出信号转换成低压信号反馈给运算放大器U1A的反馈端，RC反馈电路将高压大功率输出单元输出电路的输出信号直接反馈至高压驱动单元构成反馈通路。

5.根据权利要求4所述的一种用普通运算放大器设计的高电压大功率放大电路，其特征在于：所述的RC反馈电路左端连接低压控制单元二极管D3以及二极管D4之间的电路上，右端连接至高压大功率输出单元M1的漏极与M2的源极的连接电路上，左端与右端之间包括并列的两条支路，支路1为依次连接的电阻R7和电容C5，支路2为 电容C4，所述R7连接左端的电路上还通过电阻R8接地；所述的电压反馈电路其一端连接输出电路，另一端依次通过有电阻R9、电阻R4、电阻R3接地，电阻R4与电阻R3的连接电路还设有一条支路连接运算放大器U1A的反馈端，所述电阻R4还并联有电阻C1。