使用(yòng)二象限驱动電(diàn)路的PWM放大器

2021-10-26

使用(yòng)二象限驱动電(diàn)路的PWM放大器

这里展示的是围绕两象限驱动器電(diàn)路构建的 PWM 放大器電(diàn)路（图 1），该電(diàn)路可(kě)以将 3.3V 或 5V 信号放大到更高的電(diàn)平。 

图 1围绕两象限驱动器電(diàn)路构建的 PWM 放大器電(diàn)路。

在这里，R1 和 C1 构成了晶體(tǐ)管 Q4 的适度滤波器。Q5 发射极的 3.3V 電(diàn)压将反向偏置基极-发射极结，并使電(diàn)流通过 R11 流向 Q4 的基极。流经 Q4 的電(diàn)流驱动 Q3 和 Q2，電(diàn)流取决于 PWM 電(diàn)平。当 PWM 接近 3.3V 时，从 Q4 流出的電(diàn)流变少，这使得 Q3 处于非活动状态，而 Q2 将吸收電(diàn)流。在 0V 时，210uA 的電(diàn)流流过 Q4，这将导通上拉晶體(tǐ)管 Q3。因此，来自两象限驱动器的输出信号被反转。

為(wèi)三个双极晶體(tǐ)管 (BJT) 添加了三个退化電(diàn)阻器，这将最大限度地减少输出端的最大電(diàn)流，并且它们还将消除 PWM 信号边缘的直通。此外，它们还提供一些输出短路保护。

添加 C2 和 C3，这将进一步减少直通。来自二象限驱动器的 PWM 输出被反转，采用(yòng)具有(yǒu)退化的公共源级，这将為(wèi)我们提供原始 PWM 信号的放大反射。可(kě)以在输出端添加一个缓冲器来驱动 RC 模拟 PWM 转换器等负载。

電(diàn)路在 500 Hz 时的响应：

在低频时，响应非常好，边沿很(hěn)快，转换速度与原始 PWM 信号一样快。此外，延迟可(kě)以忽略不计。

10 kHz 时的响应：

在 10 kHz 时，可(kě)以观察到传播延迟，而且现在的转换速度并不快。

50 kHz 时的响应：

在 50 kHz 时，响应变得更糟，但仍然没有(yǒu)那么糟糕。在这里，关断瞬态有(yǒu)一个下降，传播延迟也非常显着。

因此，结果向我们表明，该電(diàn)路在高达 10-20 kHz 的频率下具有(yǒu)非常好的性能(néng)，但在更高的频率下，响应虽然有(yǒu)所下降，但仍然没有(yǒu)击穿和其他(tā)噪声行為(wèi)。