高压放大器工作原理以及功能介绍

高压放大器是提高信号电压的装置。当负载为谐振电路或耦合回路时，要求在特定频率范围内有较好幅频和相频特性以及较高的选择性。大家对于高压放大器的知识知道多少？下面安泰的小编给大家介绍关于高压放大器工作原理，以及高压放大器的科普知识。

高压放大器是什么，高压放大器介绍：

高压放大器是一种高电压幅度输出的信号放大器，幅度一般可达数千伏以上，响应带宽可达20KHz，上升数率可达1000V/μS，失真度小于1%，分单极和双极放大器。

高压放大器工作原理有哪些内容呢？

1、高压放大器的是一个具有恒流源的差分放大器，由于恒流源的作用尽量的保证晶体管的工作点，能在晶体管特性曲线比较线性的一段工作，并且采用了深度的负反馈使整个运算放大电路对信号具有较好的线性放大。

一个高压放大器为了保证有一定的增益，都是采用多级直流放大器的组合，在制造时就在一个芯片上完成，以集成电路高压放大器的形式出现;保证了良好的耦合特性及稳定性。所以高压放大器就是高质量的模拟放大器的代名词。

2、由于高压放大器的是一个差分放大器，所以就有两个输入端，和一个输出端，其在电路图上的表示符号，引脚的位置和电压比较器一样;两个输入端和输出的关系也有同相输入端和反相输入端的称呼。

高压放大器这两个输入端都可以输入信号(对称的差分信号);也可以，一个输入端设定为基准电压，一个输入端输入模拟信号。

3、高压放大器既然能把信号进行放大，显然我们用他来代替电压比较器作为电压比较用也是没有问题的，就有许多电路的电压比较电路就采用了高压放大器电路完成的。不过高压放大器作为电压比较器使用。

其灵敏度、反映速度都要差的多，还是不要这样替代用的为好，但是电压比较器是不能作为高压放大器用的。在一般的电路原理图上高压放大器和电压比较器，光从符号上很难区分图纸上表示的是高压放大器还是电压比较器，只能通过对电路的分析，进行判断。

高压放大器在使用中有哪些特点呢：

1、传感器输出信号为电荷。

2、是具有深度负反馈的高增益放大器，实质是一个电流电压转换器。

3、不容易引入现场干扰信号，电路受连接电缆长度变化的影响不大，几乎可忽略不计，可用于压电式传感器远距离传输放大。

4、可对静态压力进行有效测量。

5、高压放大器频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻。

下面让我们一起来了解一下高压放大器的功能有哪些吧。

1、电流感测

低侧电流感测可以通过测量负载和接地之间分流电阻上的压降来实现。通常在这类应用中看到低压(5V)放大器。然而，仅仅因为放大器的最大电源电压为36V或40V并不意味着它只能用于高压电源。

2、高电压、多用途放大器

高电压放大器选择具有宽共模范围、高感测能力和更强的电源兼容性。

低侧电流感应通常也需要高压摆率的运放以应对一些系统故障情况。对OPA2990和OPA2191的功耗水平来说，两者的压摆率可以说很高：OPA2990静态电流120μA，压摆率为4.5V/µs，OPA2191静态电流为140μA，压摆率为5.5V/µs。

由于这两颗运放都可以在36V和40V下工作，因此也非常适合高侧电流感测功能。与低侧电流感测相比，高侧电流感测的一个主要优势是能够检测出短路。高侧电流感测在电源和负载之间的分流电阻上使用差分放大器拓扑结构。

在设计高侧电流感测电路时，必须考虑运放的共模电压。共模电压由图2中的母线电压和由电阻R2和R3形成的电阻分压器来设置。由于共模电压通常等于母线电压，因此拥有轨到轨输入输出的放大器适合此功能。OPA2990和OPA2191均具有轨到轨共模输入范围，并且在36V(OPA2191)和40V(OPA2990)电源供电范围内都支持轨到轨输出。

3、温度感测

在许多应用中，温度感测对于控制环境状态或确保安全的工作条件至关重要。测量温度的系统需要通过缩放和放大传感器输出来获得大小合适的信号输入到ADC，从而确保精确的测量。

此温度范围也强调了低温漂运放的重要性。对于通用应用，OPA2990的失调温漂为0.5μV/°C;对于需要向ADC发送极其精确信号的系统，OPA2191的温漂为0.15μV/°C。

4、运放实现比较器功能

对于具有多路复用器友好型输入的放大器，它的设计旨在使其能够很好地与多路复用器的大电压瞬变特性相连接。

这些放大器的内部输入结构不使用背对背二极管进行静电放电保护，如图4a所示。相反，这些多路复用器友好型输入的设计使得运放的输入差分电压范围可以扩展到全电源电压范围。

西安安泰电子科技有限公司致力于功率放大器、功率信号源、计量校准产品等产品为核心的相关行业测试解决方案的研究，为用户提供具有竞争力的测试方案，Aigtek已经成为在业界拥有广泛产品线，且具有相当规模的仪器设备供应商，样机都支持免费试用。