一种用于高电压压电陶瓷的放大电路的制作方法

本技术涉及放大电路领域，特别是涉及一种用于高电压压电陶瓷的放大电路。

背景技术：

1、压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料，压电陶瓷除具有压电性、介电性和弹性等特性，已被广泛应用于医学成像、声传感器、声换能器和超声马达等场景中。现有技术中压电陶瓷通常采用高压驱动电路进行驱动控制，高压驱动电路可以实现较高电压的输出，满足压电陶瓷的驱动要求，而高压驱动电路中的比例放大电路通常选择的是经过特殊工艺处理的高压集成运算放大器，这种放大器往往是集中的单一芯片，成本较高，并且由于芯片将多个部件集成在一起，芯片上的部件大多过于密集，也导致了散热效果较差。

2、鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是如何降低用于驱动压电陶瓷的放大电路的成本，同时提升放大电路的散热效果。

2、本实用新型采用如下技术方案：

3、第一方面，提供一种用于高电压压电陶瓷的放大电路，包括：运算放大器1、偏置电压电路2和互补推挽电路3，其中：

4、所述运算放大器1、偏置电压电路2和互补推挽电路3依次相连；

5、所述运算放大器1的反相输入端用于和信号输入端4相连，并接收来自所述信号输入端4的电信号；

6、所述偏置电压电路2用于接收来自运算放大器1的电信号，并为所述互补推挽电路3提供偏置电压；

7、所述互补推挽电路3和信号输出端5相连，所述互补推挽电路3用于对来自偏置电压电路2的电信号进行放大得到放大信号，并将所述放大信号通过信号输出端5输出。

8、优选的，所述偏置电压电路2具体包括：二极管d1、二极管d2、二极管d3和二极管d4，其中：

9、所述二极管d1、二极管d2、二极管d3和二极管d4依次相连；

10、所述二极管d1的阳极通过电阻r10与所述运算放大器1的正电源端相连，所述二极管d2和二极管d3之间的连接点和所述运算放大器1的输出端相连，所述二极管d4的阴极通过电阻r11与所述运算放大器1的负电源端相连。

11、优选的，所述互补推挽电路3具体包括：电阻r1、三极管q1、电阻r2、电阻r3、三极管q2和电阻r4，其中：

12、所述电阻r1、三极管q1、电阻r2、电阻r3、三极管q2和电阻r4依次相连；

13、所述三极管q1的基极和所述二极管d1相连，所述三极管q2的基极和所述二极管d4相连。

14、优选的，所述互补推挽电路3和信号输出端5之间还设置有射级跟随器电路6，所述射级跟随器电路6具体包括：三极管q3、电阻r5、电阻r6和三极管q4，其中：

15、所述三极管q3、电阻r5、电阻r6和三极管q4依次相连；

16、所述三极管q3的发射极和所述电阻r1相连，所述三极管q3的基极同所述电阻r1和三极管q1之间的连接点相连，所述三极管q3的集电极和所述电阻r5之间的连接点同所述三极管q1和所述电阻r2之间的连接点相连；

17、所述三极管q4的集电极和所述电阻r6之间的连接点同所述电阻r3和所述三极管q2之间的连接点相连，所述三极管q4的基极同所述三极管q2和所述电阻r4之间的连接点相连，所述三极管q4的发射极接地；

18、所述电阻r5和所述电阻r6之间的连接点同所述信号输出端5相连。

19、优选的，所述运算放大器1的反相输入端和所述信号输出端5之间还设置有反馈电阻r17；

20、所述反馈电阻r17用于定义所述放大信号的放大倍数。

21、优选的，所述互补推挽电路3和所述射级跟随器电路6之间还设置有电阻r8和电阻r9，电阻r8的一端与三极管q1的发射极相连，电阻r8的另一端与三极管q3的集电极相连；

22、电阻r9的一端与三极管q2的发射极相连，电阻r9的另一端与三极管q4的集电极相连。

23、优选的，所述三极管q3的发射极和所述电阻r1还分别与第一电源模块7连接。

24、优选的，所述第一电源模块7具体包括：供电端71、升压电路72和稳压电路73，其中：

25、所述供电端71、升压电路72和稳压电路73依次相连；

26、所述升压电路72用于接收来自供电端71的电信号，并将来自供电端71的电信号的电压进行放大；

27、所述稳压电路73用于接收放大后的电信号，并用于为所述放大后的电信号提供输出阻抗，增强所述放大后的电信号的带载能力。

28、优选的，所述升压电路72具体包括：驱动器721、变压器722和倍压电路723，其中：

29、所述驱动器721、变压器722和倍压电路723依次相连；

30、所述驱动器721和所述供电端71相连，所述驱动器721用于接收来自供电端71的电信号，并驱动所述变压器722；

31、所述变压器722用于将接收到的电信号进行第一预设倍数的放大得到一次放大信号；

32、所述倍压电路723用于接收来自变压器722的一次放大信号，并将所述一次放大信号进行第二预设倍数的放大得到二次放大信号。

33、优选的，所述运算放大器1的正电源端与第二电源模块8连接。

34、本实用新型提供一种用于高电压压电陶瓷的放大电路，通过将运算放大器1、偏置电压电路2和互补推挽电路3依次相接；所述运算放大器1的反相输入端用于和信号输入端4相连，并接收来自所述信号输入端4的电信号；所述偏置电压电路2用于接收来自运算放大器1的电信号，并为所述互补推挽电路3提供偏置电压；所述互补推挽电路3和信号输出端5相连，所述互补推挽电路3用于对来自偏置电压电路2的电信号进行放大得到放大信号，并将所述放大信号通过信号输出端5输出；运算放大器1、偏置电压电路2和互补推挽电路3中均采用分立器件，在实现放大电路的同时，降低了成本，并且由于各个分立器件分散独立，具有更好的散热效果。

技术特征：

1.一种用于高电压压电陶瓷的放大电路，其特征在于，包括：运算放大器(1)、偏置电压电路(2)和互补推挽电路(3)，其中：

2.根据权利要求1所述的用于高电压压电陶瓷的放大电路，其特征在于，所述偏置电压电路(2)具体包括：二极管d1、二极管d2、二极管d3和二极管d4，其中：

3.根据权利要求2所述的用于高电压压电陶瓷的放大电路，其特征在于，所述互补推挽电路(3)具体包括：电阻r1、三极管q1、电阻r2、电阻r3、三极管q2和电阻r4，其中：

4.根据权利要求3所述的用于高电压压电陶瓷的放大电路，其特征在于，所述互补推挽电路(3)和信号输出端(5)之间还设置有射级跟随器电路(6)，所述射级跟随器电路(6)具体包括：三极管q3、电阻r5、电阻r6和三极管q4，其中：

5.根据权利要求1所述的用于高电压压电陶瓷的放大电路，其特征在于，所述运算放大器(1)的反相输入端和所述信号输出端(5)之间还设置有反馈电阻r17；

6.根据权利要求4所述的用于高电压压电陶瓷的放大电路，其特征在于，所述互补推挽电路(3)和所述射级跟随器电路(6)之间还设置有电阻r8和电阻r9，电阻r8的一端与三极管q1的发射极相连，电阻r8的另一端与三极管q3的集电极相连；

7.根据权利要求4所述的用于高电压压电陶瓷的放大电路，其特征在于，所述三极管q3的发射极和所述电阻r1还分别与第一电源模块(7)连接。

8.根据权利要求7所述的用于高电压压电陶瓷的放大电路，其特征在于，所述第一电源模块(7)具体包括：供电端(71)、升压电路(72)和稳压电路(73)，其中：

9.根据权利要求8所述的用于高电压压电陶瓷的放大电路，其特征在于，所述升压电路(72)具体包括：驱动器(721)、变压器(722)和倍压电路(723)，其中：

10.根据权利要求2所述的用于高电压压电陶瓷的放大电路，其特征在于，所述运算放大器(1)的正电源端与第二电源模块(8)连接。

技术总结本技术提供一种用于高电压压电陶瓷的放大电路，通过将运算放大器、偏置电压电路和互补推挽电路依次相接；所述运算放大器的反相输入端用于和信号输入端相连，并接收来自所述信号输入端的电信号；所述偏置电压电路用于接收来自运算放大器的电信号，并为所述互补推挽电路提供偏置电压；所述互补推挽电路和信号输出端相连，所述互补推挽电路用于对来自偏置电压电路的电信号进行放大得到放大信号，并将所述放大信号通过信号输出端输出；运算放大器、偏置电压电路和互补推挽电路中均采用分立器件，在实现电信号放大并驱动高电压压电陶瓷的同时，降低了成本，并且由于各个分立器件分散独立，具有更好的散热效果。技术研发人员：吴俊杰,刘敏受保护的技术使用者：中科酷原科技（武汉）有限公司技术研发日：20230922技术公布日：2024/7/15