3.3V salida de DAC a 50V de amplificación

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Tengo DAC 3.3V generado pulsos cuadrados estrechos que necesito amplificar a 50Vdc. Para este propósito, una fuente de alimentación única OPA551 funciona bien, pero su corriente de reposo de ~ 7mA @ 50V consume demasiada energía.

Esperaba usar un LT1013 a 44 V (compensación) y 0,5 mA Iq, pero parece que solo se mueve hacia el riel negativo.

Debido a que las unidades de alimentación de alto voltaje de una sola fuente son difíciles de encontrar y caras, ¿Debo usar un transistor o un circuito de amplificador FET para amplificar los pulsos de 3.3V? ¿Alguna sugerencia sobre cómo lograr esto? ¿O alguna otra idea de diseño?

Actualización: algunos detalles más sobre el circuito según lo solicitado. Es alimentado por batería, el 50V es generado por un convertidor DC-DC, es estable y funciona bien con el OPA551. La frecuencia del pulso es de 1 kHz y tiene un ancho de 50 µS y la corriente de salida requerida no supera los 10-15 mA. El OPA551 fue un buen ajuste además del consumo actual. Es decir, quiero conservar la mayor cantidad de energía posible debido al funcionamiento de la batería.

Y, de hecho, el LT1013 como amplificador de baja potencia también tuvo problemas con la velocidad de giro.

    
pregunta artelse

3 respuestas

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Bien, entonces básicamente necesitas un circuito amplificador de audio pero sin la etapa de alta potencia. Así que aquí hay un amplificador de etapa de salida op-amp + Sziklai que debería suministrar una oscilación de 50 V a bajas corrientes.

Simulóqueestababienenmicabeza,peroloprobéenLTspiceparaobtenerelsuministroactualylarespuestatransitoria,yajustarlaretroalimentaciónparalaestabilidad.

La traza azul es corriente de suministro de 3V, y roja es corriente de suministro de 50V. Los otros dos son entrada y salida.

Puede ahorrar algo de corriente inactiva utilizando una fuente de 1.5 V para el voltaje del emisor en lugar del divisor de 40k + 40k. 20k a un circuito divisor de riel normal funcionaría.

    
respondido por el markrages
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Ya que solo quieres hacer pulsos más grandes, no formas de onda arbitrarias, no necesitas un amplificador de propósito general de todos modos. Todo lo que necesita es la capacidad de controlar un interruptor lateral alto, y tal vez un interruptor lateral bajo dependiendo de los requisitos de la unidad de salida.

Un PFET con una resistencia pullup en la compuerta, zener para limitar el voltaje de la compuerta, y un variador de corriente conmutable por el lado bajo puede encender y apagar el FET sin corriente quiesciente cuando está apagado.

Arriba hay una topología básica que funciona. Si necesita un tiempo de apagado más rápido que el que proporciona un pullup, puede agregar una pinza PNP que esté encendida durante unos µs al intentar apagar el FET. Es posible que también necesite un controlador lateral bajo en lugar de un simple despliegue pasivo en la salida, dependiendo de cuál sea el requisito de corriente de sumidero. Dijo 15 mA, pero no sabemos si eso es solo para abastecerse o también para hundirse.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Finalmente pude solucionar el problema de la corriente inactiva. Me golpeé la frente sin haberlo pensado antes, pero la respuesta es simplemente hacer uso del bastante extremo ciclo de trabajo 1:20 de mi aplicación. La activación / desactivación dinámica del op-amp cuando sea necesario reduce el consumo de corriente en consecuencia. También encontré el op-amp OPA454 con un I q mucho mejor y tiene una opción de habilitación que hizo que la interfaz a mi lógica de 3.3V sea simple.

    
respondido por el artelse

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