Chip: PA94, ±450 Vdc op-amp

(gepubliceerd op 18-04-2019)

Kennismaking
De PA94 is een MOSFET operationele versterker ontworpen voor het aansturen van een belasting met
continue uitgangsstromen tot 100 mA en pulsstromen tot 200 mA. Het unieke van de schakeling is dat u de op-amp kunt voeden uit symmetrische voedingsspanningen tot maximaal ±450 Vdc. De MOSFET-eindtrap is ingesteld in klasse-AB voor een lineair bedrijf. Extern aan te brengen compensatie met één condensator biedt flexibiliteit bij het kiezen van bandbreedte en steilheid. Via één externe weerstand kunt u een begrenzing van de uitgangsstroom instellen.

Het equivalent schema van de PA94. (© Apex Microtechnology)

Functie van de pennen

• -IN (1)
  Inverterende ingang.
• +IN (2)
  Niet-inverterende ingang.
• Cc (4,6)
  Aansluitingen voor de compensatie-condensator CC.
• OUT (7)
  Uitgang.
• CL (8)
  Aansluiting voor de stroombegrenzende weerstand. De uitgangsstroom vloeit naar en uit deze pen door de aangesloten weerstand RCL. De andere kant van de weerstand is verbonden met de uitgang (7) en de belasting.
• -VS (10)
  Negatieve voedingsaansluiting, maximaal -450 Vdc.
• +VS (12)
  Positieve voedingsaansluiting, maximaal +450 Vdc.

De behuizing en de aansluitgegevens van de PA94. (© 2019 Jos Verstraten)

Technische gegevens
       - Prijsindicatie: vanaf € 100,00 (Ebay)
       - Fabrikant: Apex Microtechnology
       - Behuizing: Power-SIP
       - Voedingsspanning: 100 V min., 900 V max. (±450 V)
       - Ruststroom: 24 mA max.
       - Uitgangsstroom continu: 100 mA max.
       - Uitgangsstroom puls: 200 mA max.
       - Eigen dissipatie: 30 W max.
       - Verschilspanning tussen de ingangen: ±20 V max.
       - Offsetspanning: 5,0 mV max.
       - Biasstroom: 2 nA max.
       - Offsetstroom: ±500 pA max.
       - Ingangsimpedantie: 10¹¹ Ω typisch
       - Ingangscapaciteit: 4 pF typisch
       - Common mode rejection: 80 dB min.
       - Ruisspanning: 2 μV typisch
       - Open-lus versterking: 94 dB min.
       - Versterking/bandbreedte-product: 140 MHz typisch
       - Vermogensbandbreedte: 300 kHz typisch
       - Slew-rate (Av = 100): 500 V/μs min.
       - Settling-tijd: 1 μs typisch
       - Temperatuur behuizing: +85 °C max.

Afmetingen
In de onderstaande figuur zijn de afmetingen van de PA94 samengevat.

De afmetingen van de PA94. (© Apex Microtechnology)

Opmerking
De koelplaat van de Power-SIP behuizing is geïsoleerd van de interne elektronica. Een zeer dun meegeleverd isolerende maar thermisch geleidende plaatje Kapton (TW13) minimaliseert de kans op vonkvorming tussen de aansluitpennen en de externe koelplaat.



Stroombegrenzing
De maximale uitgangsstroom is afhankelijk van de waarde van de weerstand RCL tussen de pennen 7 en 8 volgens onderstaande grafiek. Deze weerstand moet altijd aanwezig zijn en de minimale waarde bedraagt 3,0 Ω.

De stroombegrenzing via één weerstand. (© Apex Microtechnology)

De standaardschakeling
In de onderstaande figuur is het standaardschema weergegeven dat door de fabrikant wordt geadviseerd. In dit voorbeeld gaat het over een inverterende versterker met een spanningsversterking van ongeveer -100. De waarde van Cc hangt af van de versterking:
       - Av groter dan 100: 2,2 pF
       - Av groter dan 50: 4,7 pF
       - Av groter dan 20: 22 pF

Het standaard schema rond de PA94. (© 2019 Jos Verstraten)

Een brugschakeling
Door twee stuks PS94 op te nemen in een brugschakeling kunt u de belasting maximaal uitsturen tot vrijwel de grenzen +Ub en -Ub. In de onderstaande schakeling wordt van dit principe gebruik gemaakt voor het sturen van een piëzo-transducer die wordt gebruikt voor het richten van één segment van de grote spiegel van een spiegeltelescoop.

Een brugschakeling met twee PA94 chip's. (© Apex Microtechnology)

(Banggood sponsor advertentie)
278 stuks polyester condensatoren