Analoger Leistungsverstärker mit Energierückgewinnung für piezoelektrische Aktoren

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Zur dynamischen Ansteuerung von Piezoaktoren kommen im Wesentlichen zwei Schaltungskonzepte zur Anwendung: Während analoge Leistungsverstärker eine sehr hohe Signalgüte und Übertragungsbandbreite im Großsignalbetrieb aufweisen, können schaltende Verstärker bei gleicher Ausgangsleistung bis zu 90% der im analogen Verstärker entstehenden Verlustleistung vermeiden, allerdings zu Lasten der Signalqualität und der Übertragungsbandbreite. Die nahe liegende Aufgabe, die Vorteile eines Analogverstärkers mit der energetischen Effizienz eines Schaltverstärkers zu kombinieren, also einen Analogverstärker mit hohem Wirkungsgrad zu realisieren, wurde bisher nicht zufrieden stellend gelöst. In unserem Beitrag wird ein neuartiges Schaltungskonzept vorgestellt, mit dem es möglich ist, einen analogen Leistungsverstärker mit Energierückgewinnung zu realisieren. Dadurch wird ein gegenüber einem konventionellen Analogverstärker deutlich verbesserter Wirkungsgrad erreicht, während die Signalgüte und Übertragungsbandbreite vergleichbar hoch bleiben.