針對容性負(fù)載的線性功率放大電路的穩(wěn)定性設(shè)計

如圖4所示，由PA85的轉(zhuǎn)換速率可知，當(dāng)選擇Cc為10 pF時，轉(zhuǎn)換速率S.R最大值為400 V／μs，因此，可以滿足轉(zhuǎn)換速率為11．3 V／μs的設(shè)計指標(biāo)。

如圖5所示，由PA85的小信號響應(yīng)可知，當(dāng)閉環(huán)增益為18，相當(dāng)于25．1 dB時，選擇Cc為10 pF，該電路的閉環(huán)帶寬fcl大約為2 MHz。首次檢驗表明：PA85不僅能夠在大信號域內(nèi)，跟蹤上10 kHz的正弦波信號，而且也有足夠大的帶寬，以滿足在小信號域內(nèi)，10 kHz下的平坦響應(yīng)。

如圖6所示，根據(jù)功率去額的通常經(jīng)驗：當(dāng)環(huán)境溫度為25℃時，可以通過散熱器利用空氣對流冷卻，以保持放大器的管殼溫度在85℃。因此，由PA85的功率降額可知，由于最大輸出功耗PDOUTMAX為17 W，幾乎與Tc為85℃的垂線相交，這就意味著初步滿足該電路針對散熱方式的設(shè)計指標(biāo)。

2 電路的穩(wěn)定性設(shè)計
2．1 容性負(fù)載的開環(huán)增益
如圖7所示，開環(huán)增益Ao1和小信號交流增益1／β的交匯點為閉合頻率fc1，此處的環(huán)路增益Ao1β為O dB。

當(dāng)線性功率放大電路驅(qū)動容性壓電負(fù)載時，放大器的輸出阻抗Ro和容性負(fù)載CL會在開環(huán)增益Ao1的高頻部分增加一個極點，使其改變?yōu)楹腥菪詨弘娯?fù)載CL的開環(huán)增益Ao1w／CL。通過閉合率穩(wěn)定性檢查發(fā)現(xiàn)：在fcl處的閉合率為40 dB／dec，大于20 dB／dec，這意味著在fcl以前存在著兩個極點，相當(dāng)于180°的相位移，這就有可能產(chǎn)生破壞性振蕩。
2．2 一階穩(wěn)定性分析
2．2．1 幅頻曲線的穩(wěn)定性分析
第一步：如圖8所示，由于50 Ω的輸出阻抗Ro，4．64 Ω的電流限制電阻RCL和容性負(fù)載CL的共同作用下，在開環(huán)增益Ao1w／CL增加的極點頻率fp2：