3的另一端，电阻R12的另一端连接电位器DR3和场效应管Ql的公共端；
[0066] 电位器DR4、稳压二极管V4和电阻R15的公共端连接场效应管Q3的漏极，稳压二 极管V5和场效应管Q2的公共端同时连接电阻R17的另一端和三极管V2的集电极，电容 C7、稳压二极管V5和场效应管Ql的公共端连接电阻R20的另一端和三极管V3的集电极， 电阻Rll和电阻R13的公共端连接场效应管Q4的源极；
[0067] 场效应管Q3的源极连接电阻21和电阻22的公共端、以及场效应管Q4的漏极，电 阻R22的另一端连接电阻R19的另一端。
[0068] 控制信号IN经过两级放大器得到信号ini，输出信号OUT为：
[0069]
[0070] 其中c是电容C6的电容值，R10'是电阻RlO的阻值，R9'是电阻R9的阻值，R18' 是电阻R18的阻值，R19'是电阻R19的阻值，R6'是电阻R6的阻值。
[0071]
[0072] 其中R3'是电阻R3的阻值，R4'其中R4的阻值。
[0073]
【具体实施方式】九：本实施方式是对【具体实施方式】一所述的新型误差放大式压电陶 瓷驱动电路作进一步说明，本实施方式中，运算放大器的型号为LMl24AJRQMLV。
[0074] 【具体实施方式】十：参照图4和5具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施 方式九所述的新型误差放大式压电陶瓷驱动电路进行验证，通过检测输入电压（即控制信 号）和驱动输出电压即IN和OUT的大小，并通过最小二乘法拟合数据处理得到驱动电路输 入输出曲线，如图4和图5所示，由此可见，本发明新型驱动电路上行电压和下行电压的线 性度非常好，比起采用一般的压电陶瓷驱动电路线性度高10% -25%左右。运用此驱动电 路驱动压电陶瓷来控制精瞄镜，只要控制方法合适，不论是跟踪速度还是跟踪精度都是非 常理想的，其控制精度最终达到正负I. 525urad ;而使用普通压电陶瓷驱动电路一般控制 精度都大于5urad左右，而且对控制方法的要求非常高；而且本发明提供的驱动电路能够 为压电陶瓷提供足够的功率工作并且能够实现压电陶瓷快速充放电的能力；压电陶瓷有非 常严重的非线性特性，包括迟滞，蠕变，运用本发明能够在一定程度上减小非线性的影响。>【主权项】
1. 新型误差放大式压电陶瓷驱动电路，其特征在于，包括前级驱动电路（I)、积分电路 (2)、电平转换电路（3)、信号放大级（4)、过流保护电路（5)和功率放大级（6); 积分电路⑵的输出端连接前级驱动电路（1)的输出端，积分电路⑵和前级驱动电 路（1)的公共端连接电平转换电路（3)的输入端，电平转换电路（3)的输出端连接信号放 大级（4)的输入端，信号放大级（4)的输出端同时连接过流保护电路（5)的输入端和功率 放大级（6)的输入端，过流保护电路（5)的输出端连接功率放大级（6)的过流信号输入端， 积分电路的反馈端连接过流保护电路（5); 功率放大级（6)的输出端连接压电陶瓷。2. 根据权利要求1所述的新型误差放大式压电陶瓷驱动电路，其特征在于，前级驱动 电路⑴包括电阻Rl-电阻R8、电位器DR1、电容Cl-电容C5和运算放大器； 运算放大器包括两对输入端，分别为：一号正输入端、一号负输入端、二号正输入端和 二号负输入端； 电阻Rl的一端连接直流电源的正极，电阻Rl的另一端连接电位器DRl的一端，电位器 DRl的另一端连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接直流电源的负极，电位器DRl的电 刷端连接运算放大器的二号正输入端； 电阻R3的一端作为控制信号输入端，电阻R3的另一端、电阻R4的一端和二号负输入 端相连，电阻R4的另一端连接运算放大器第二输出端，电阻R4和运算放大器第二输出端的 公共端作为输出端，即前级驱动电路（1)的输出端； 电容C2的一端接地，电容C2的另一端连接电容C3的一端，电容C3的另一端连接运算 放大器的正直流电源端；电阻R5的一端接地，电阻R5的另一端连接一号正输入端；一号负 输入端连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接电容Cl的一端，电容Cl的另一端连接电 阻R7的一端，电阻R7的另一端连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端连接运算放大器第一 输出端；运算放大器的负直流电源端连接电容C4的一端，电容C4的另一端连接电容C5的 一端，电容C5的另一端接地。3. 根据权利要求2所述的新型误差放大式压电陶瓷驱动电路，其特征在于，积分电路 (2)包括电阻R9、电阻RlO和电容C6 ; 电容C6的一端连接电阻R9的一端，电容C6和电阻R9的公共端作为反馈输出端即积 分电路（2)的输出端，电容C6的另一端连接电阻RlO的一端，电阻RlO的另一端连接电阻 R9的另一端。4. 根据权利要求3所述的新型误差放大式压电陶瓷驱动电路，其特征在于，电平转换 电路（3)包括二极管D1、三极管VI、电阻R11、电阻R12和电位器DR2 ; 二极管Dl的阳极连接三极管Vl的基极，二极管Dl和三极管Vl的公共端作为输入信 号的输入端，即电平转换电路（3)的输入端，三极管Vl的集电极、电阻Rll的一端和电阻 R12的一端连接，三极管Vl的发射极、电位器DR2的一端和电位器DR2的电刷端连接，电位 器DR2的另一端和二极管Dl的阴极连接。5. 根据权利要求4所述的新型误差放大式压电陶瓷驱动电路，其特征在于，信号放大 级（4)包括电阻R13-电阻R16、场效应管Q1、场效应管Q2、电位器DR3、电位器DR4、电容C7、 稳压二极管V4和稳压二极管V5 ; 电阻R13的一端连接场效应管Ql的源极，电位器DR3的一端和场效应管Ql的栅极相 连，电位器DR3的另一端、电位器DR3的电刷端和电容C7的一端连接，电容C7的另一端连 接稳压二极管V5的阳极，电容C7和稳压二极管V5的公共端连接场效应管Ql的漏极，稳压 二极管V5的阴极连接场效应管Q2的漏极，场效应管Q2的栅极连接电阻R14的一端，电阻 R14的另一端连接电位器DR4的电刷端，电位器DR4的一端、电阻R16的一端和稳压二极管 V4的阳极连接，电位器DR4的另一端、稳压二极管V4的阴极和电阻R15的一端连接，电位器 DR4、稳压二极管V4和电阻R15的公共端连接高压直流电源的正极，电阻R14的另一端连接 场效应管Q2的源极。6. 根据权利要求5所述的新型误差放大式压电陶瓷驱动电路，其特征在于，功率放大 级（6)包括电阻R17-电阻R20、电容C8-电容C12、场效应管Q3和场效应管Q4 ; 电阻R20的一端连接场效应管Q4的栅极，场效应管Q4的源极连接高压直流电源的负 极，电阻R19的一端连接电阻R18的一端，电容ClO与电容Cll串联，构成串联支路，该串联 支路与电容C8、电容C9及电容C12并联，构成并联支路，该并联支路的一端与电阻R18的另 一端连接，且连接点作为功率放大级（6)输出信号OUT的输出端，并联支路的另一端接地。7. 根据权利要求6所述的新型误差放大式压电陶瓷驱动电路，其特征在于，过流保护 电路（5)包括三极管V2、三极管V3、电阻21和电阻22 ; 三极管V2的基极、三极管V3的基极和电阻R21的一端相连，电阻R21的另一端连接电 阻R22的一端，三极管V2的发射极和三极管V3的发射极的公共端连接电阻R22的另一端。8. 根据权利要求7所述的新型误差放大式压电陶瓷驱动电路，其特征在于，所述电阻 R9和电阻RlO的公共端连接三极管V2的发射极； 电位器DR2和二极管Dl的公共端连接电阻R16的另一端，电阻Rll的另一端连接电阻 R13的另一端，电阻R12的另一端连接电位器DR3和场效应管Ql的公共端； 电位器DR4、稳压二极管V4和电阻R15的公共端连接场效应管Q3的漏极，稳压二极管 V5和场效应管Q2的公共端同时连接电阻R17的另一端和三极管V2的集电极，电容C7、稳压 二极管V5和场效应管Ql的公共端连接电阻R20的另一端和三极管V3的集电极，电阻Rll 和电阻R13的公共端连接场效应管Q4的源极； 场效应管Q3的源极连接电阻21和电阻22的公共端、以及场效应管Q4的漏极，电阻 R22的另一端连接电阻R19的另一端。9. 根据权利要求2所述的新型误差放大式压电陶瓷驱动电路，其特征在于，所述运算 放大器的型号为LM124AJRQMLV。
【专利摘要】新型误差放大式压电陶瓷驱动电路，涉及APT系统中的精瞄技术领域，具体涉及精瞄技术中的核心即精瞄微定位系统领域。它为了解决现有的驱动电路稳态过渡时间长，上行电压和下行电压的线性度不好，控制精度不高的问题。积分电路和前级驱动电路的公共端连接电平转换电路的输入端，电平转换电路的输出端连接信号放大级的输入端，信号放大级的输出端同时连接过流保护电路的输入端和功率放大级的输入端，过流保护电路的输出端连接功率放大级的过流信号输入端，积分电路的反馈端连接过流保护电路。本发明所述驱动电路的上行电压和下行电压的线性度非常好，线性度高。适用于驱动压电陶瓷。
【IPC分类】H02N2/14, H02N2/06
【公开号】CN105048864
【申请号】CN201510523170
【发明人】罗文嘉, 陈兴林, 高怡然, 李松, 徐川川, 崔宁, 于志亮, 杨昱昊
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月24日...