使用二象限驅動器電路的PWM放大器

作者 : Darshil Patel

本文討論基於二象限驅動器電路設計的脈衝寬度調變(PWM)放大器電路,該電路可以將3.3V或5V訊號放大到更高的水準...

本文討論基於二象限驅動器電路設計的脈衝寬度調變(PWM)放大器電路(1),該電路可以將3.3V或5V訊號放大到更高的水準。

1:圍繞二象限驅動器電路設計的PWM放大器電路。

在此,R1和C1對電晶體Q4構成一個適度的濾波器。Q5發射極上的3.3V電壓將對Q4的基極發射極接面產生反向偏置,並使電流通過R11流向Q4的基極。流經Q4的電流驅動Q3和Q2,且該電流取決於PWM的水準。當PWM接近3.3V時,從Q4流出的電流減少,這使得Q3處於非活動狀態,而Q2則會吸收電流。在0V時,210μA的電流流過Q4,這將使上拉電晶體Q3導通。因此,來自二象限驅動器的輸出訊號將發生反轉。

該電路為三個雙極電晶體(BJT)添加了三個衰減電阻器,這將使輸出的最大電流實現最小化,並且它們還能消除PWM訊號邊緣的直通。此外,它們還提供了一定的輸出短路保護。

添加了C2和C3,能夠進一步減少直通。來自二象限驅動器的PWM輸出受到反轉,電路添加了帶衰減的共通源極級,這能為我們提供原始PWM訊號的放大反射。可以在輸出端添加一個緩衝器來驅動RC類比PWM轉換器等負載。

電路在500Hz時的響應如2所示。

2500Hz時的響應。

在低頻時,響應非常好,邊緣很陡,轉換速度與原始PWM訊號一樣快。此外,延遲可以忽略不計。

10kHz時的響應如3所示。

310kHz時的響應。

在10kHz時,可以觀察到傳播延遲,而且現在的轉換速度也沒有那麼快。

50kHz時的響應如4所示。

450kHz時的響應。

在50kHz時,響應變得更糟,但還不算太糟糕。在此,關斷瞬態開始出現下降,傳播延遲也非常顯著。

因此,結果表明,該電路在高達10~20kHz的頻率下具有非常好的性能。在更高的頻率下,響應性能雖然有所下降,但仍然沒有直通和其他雜訊行為發生。

(參考原文:PWM amplifier using a two-quadrant drive circuit,by Mauk Booij)

加入LINE@,最新消息一手掌握!

發表評論