1 概述
    PB50是美國APEX公司推出的高壓型場效應(yīng)管大功率升壓放大器，具有工作電壓高(200V)、輸出電流大(2A)、高轉(zhuǎn)換速率(50V／μs)、低失真等特點。此外，PB50的限流電路可以將其內(nèi)部的功率損耗限制在一個和功率晶體管的安全區(qū)幾乎相同的范圍內(nèi)，良好的導熱性可以使其獲得較之普通功率晶體管更好的功率特性。

    PB50采用8引腳TO-3鐵盒封裝，密封性好，且內(nèi)部相互絕緣，其引腳排列如圖l所示。各個引腳的功能如下：
    1腳(0UT)：輸出端；
    2腳(CL)：限流反饋輸入；
    3腳(+Vs)：正電源；
    4腳(IN)：輸入端；
    5腳(COM)：公共接地端；    
    6腳(-Vs)：負電源；
    7腳(GAIN)：增益設(shè)置；
    8腳(C0MP)：相位補償。

2 引腳特性及工作原理
2．1 升壓放大器的基本連接
    圖2是：PB50的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。由于它是高壓大功率放大器，輸出電流比較大，因而在設(shè)置和使用方面與普通功率放大器有較大差異。

    PB50對電源電壓的要求是負電源必須比公共接地端(5腳)低30V，最小工作電壓不低于±30V。

    由圖2可知，PB50的輸入端IN是一個低阻抗輸入。典型值是50kΩ。最大安全輸入電壓范圍必須被限制到±15V以下。PB50的典型失調(diào)電壓是0．75V，因為它有一個共基極的雙極輸入，所以當選用了前級驅(qū)動放大器時，這個失調(diào)電壓將從前級驅(qū)動器的輸出范圍內(nèi)減去，例如：一個前級驅(qū)動運算放大器的輸出電壓為20V(峰-峰值)，它的實際輸出將是一10．75V和9．25V．這個失調(diào)電壓對整個電路的失調(diào)沒有影響．因為它的失調(diào)電壓已經(jīng)被前級驅(qū)動放大器的開環(huán)增益有效地抵消。但是沒有前級驅(qū)動放大器時，這個失調(diào)電壓總是存在。并且對整個電路的失調(diào)有很大影響。

    公共接地端“COM”為內(nèi)部輸入和反饋提供了一個地參考點，需要注意的是，這個端口通常不能作為反相輸入端。

    增益腳“GAIN”允許外接增益電阻器來調(diào)節(jié)放大器的閉環(huán)增益．外接增益電阻器與片內(nèi)的反饋電阻器串聯(lián)．閉環(huán)增益的計算公式為：
    Av=[（RC+6200）/2100]+1

    頻率補償腳“COMP”允許外接補償電容器，外接電容器與片內(nèi)反饋電阻器并聯(lián)。設(shè)計者可以通過補償電容、外接電阻器和反饋電阻器的值簡單計算信號增益極點，從而估計PB50的頻率響應(yīng)。信號增益極點計算公式是：
    FP=1/[2π（RC+6200）/Cc]

    式中，Rc為外部反饋電阻器，Cc外部補償電容器。

    例如，22pF的外接補償電容器和6．2kΩ的電阻器并聯(lián)會在PB50的小信號響應(yīng)曲線上的1．2MHz處形成一個極點。22kΩ的外接電阻和6．2kΩ的電阻器串聯(lián)可實現(xiàn)閉環(huán)增益10。如果再外接一個22pF的補償電容器將導致小信號響應(yīng)曲線在260kHz處開始下降。
 
    PB50的限流腳CL外接一個限流電阻器(RCL），通過輸出端的電流負反饋作用來實現(xiàn)限流。限流電阻器的取值范圍為O．27Ω~47Ω，在滿足電流輸出要求的前提下，限流電阻應(yīng)取得盡量大些。輸出電流與限流電阻值之間的關(guān)系是：
    +IL=（0.65/RCL）+0.1-IL=0.65/RCL

    綜上所述，PB50的外圍器件應(yīng)按照其數(shù)據(jù)手冊上外部連接示意圖進行連接。

2．2 復合升壓放大器的設(shè)計
    當系統(tǒng)對失調(diào)電壓、漂移或偏置電流有非常嚴格的要求時．可用一個合適的前級放大器和PB50共同構(gòu)成閉環(huán)結(jié)構(gòu)的高性能、高精度復合放大器。

    在構(gòu)造復合放大器時，前級驅(qū)動器的選取必須考慮如下幾個技術(shù)參數(shù)：增益、穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)換速率和輸出失調(diào)。

    若要獲得最大穩(wěn)定性．必須遵循下列原則：
    (1)升壓放大器應(yīng)在盡可能低的增益下工作；
    (2)前級驅(qū)動放大器應(yīng)在盡可能高的增益下工作；
    (3)前級驅(qū)動器的增益一帶寬乘積應(yīng)比升壓放大器的增益一帶寬乘積小；
    (4)整個閉環(huán)內(nèi)的相移應(yīng)盡可能小。

3 典型應(yīng)用
3．1 可編程電源
    可編程電源要求放大器在高電壓和大電流的工作狀態(tài)下仍具有線性度高、失調(diào)電壓低和偏置電流小的特性，此外，在某些特定情況下還要求具有快速響應(yīng)性。高精度可編程電源選擇AD707作為前級放大器．它具有很低的失調(diào)電壓以便在高精度的18位DAC輸入下獲得最好的工作特性。輸出的電阻分壓器將輸出成比例的降到DAC的滿刻度范圍內(nèi)，因為它會影響電路的精度所以必須選擇高質(zhì)量和低溫度系數(shù)（TC）的電阻器。如果用一個密封電阻網(wǎng)絡(luò)，那么絕對溫度系數(shù)不像分壓電阻溫度系數(shù)對電路的影響那么重要。當用一個外部DAC反饋電阻器時，最好使用分壓器。用內(nèi)部的DAC反饋電阻器可以確保DAC本身最好的溫度漂移特性，大多數(shù)采用外部反饋電阻器的DAC溫度漂移可以達到300ppm／℃。

3．2 電磁偏轉(zhuǎn)放大器
    PB50的所有工作特性不僅僅在高電壓下才能實現(xiàn)。電磁偏轉(zhuǎn)應(yīng)用場合要求放大器在它所能提供的電流下有很高的轉(zhuǎn)換速率，雖然這種工作狀態(tài)下的電壓并不高，但是PB50仍可以滿足要求。而在以前只有某些昂貴的集成功率放大器才能夠同時滿足轉(zhuǎn)換速率和增益帶寬要求。

    用PB50可以構(gòu)成電磁偏轉(zhuǎn)放大器電路。該電路通過把偏轉(zhuǎn)線圈放在電流反饋環(huán)內(nèi)強迫線圈電流與輸入電壓成正比，在這個例子中，反饋電阻器來對升壓放大器進行增益補償。從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。輔助反饋網(wǎng)絡(luò)補償高頻時電感線圈和電流檢測電阻器引起的90°相移。以確保瞬態(tài)響應(yīng)時的穩(wěn)定性。任何電磁線圈放大器的最快瞬態(tài)響應(yīng)時間取決于其放大器輸出電壓范圍和線圈自身電感。近140V的電壓加在200μH的線圈上，最小瞬態(tài)響應(yīng)時間約為2μs，而TL071和PB50組成的電路能提供40V／μs的轉(zhuǎn)換速率．這意味著放大器提供滿電壓輸出需時4μs，最終該電路的瞬態(tài)響應(yīng)時間小于6μs，相當于83kHz的掃描速度。