ZHCSM17B June 2024 – December 2025 OPA2596 , OPA596
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与传统的螺线管执行器相比，压电式执行器具有许多优势。与螺线管执行器相比，压电式执行器通常更精确，更节能且更小。压电式执行器面临的一个挑战是压电式执行器需要在非常宽的电压范围内工作。超过 60V 的驱动电压并不罕见，可轻松达到数百伏。OPAx596 在高达 85V 的差分电压下运行。
在该设计示例中，OPAx596 用于提供 100VPP 信号来控制高压压电式执行器（另请参阅图 7-1）。当工作频率低于谐振频率时，压电式执行器可以被建模为一个大电容器。压电式执行器被视为由 OPAx596 的两个运算放大器驱动的悬空负载。运算放大器的输出被设置为 180° 异相，基本上是执行器负载电压的两倍。OPAx596 对数模转换器的信号电压应用 -10V/V 增益。简单的分压器提供直流基准，对输出进行电平转换，从而生成单极驱动电压。图 7-2 显示了两个放大器的输出电压以及压电负载所承受的电压。
放大器承受较大容性负载可能会导致不稳定，需要进行适当的补偿。提高相位裕度和稳定性的一种直接方法是在反馈中添加隔离电阻器和补偿电容器。OPAx596 的每个输出端采用较小的 10Ω RISO 以及 1nF 补偿电容器比较有效。应使隔离电阻器尽可能小，以最大限度地减小其两端的压降。根据工作频率选择补偿电容器。在本例中，1nF 电容器会留出足够的带宽来适应 100Hz 信号。使用 PSPICE 或 TINA-TI 等模拟工具来确认稳定性。
了解此电路的局限性很重要。与任何容性负载一样，在较高频率下阻抗会显著降低。这种行为极大地提高了驱动器放大器在高频时的电流输出能力要求。如果需要高频运行，请考虑其他具有较高电流驱动能力的放大器。100Hz 时，OPAx596 能够提供必要的电流。图 7-3 展示了本例中 OPAx596 的电流输出。