很多應用都需要一種完成脈沖調制和電壓放大工作的電路，用一串脈沖來驅動一個負載。一個典型應用就是驅動機器人中的一個壓電發電機。其它應用包括驅動小型電機或LED。回聲定位法和超聲可視要采用一種掃頻（或線性調頻）信號。在這些應用中，非線性失真并不重要。當驅動一個壓電負載時，其自然諧振可去掉除基頻以外的任何頻率成分。本電路在一級中包含了一個調制器和一個放大器。電路的緊湊性使之適用于便攜系統應用。

　　負載與兩個開關串聯（圖1）。輸入信號控制S2，S3控制S1，而調制信號控制S3。本電路的調制運算類似于一個與門。開關有內阻，以耗散諧振負載反射的諧波。本電路將晶體管Q1與Q2用作開關，不過它們均運行在工作區（圖2）。它們的工作就像受控的電阻，完成電壓與電流的放大。驅動Q2的是一個與負載諧振相匹配的42 kHz信號。調制晶體管Q3的是一個周期性的低頻脈沖信號。這些脈沖打開Q3，從而驅動Q1和Q2進入飽和狀態。當Q3打開時，拉低了Q1基極的電壓，阻塞了Q2的狀態。Q1和Q2相連地運行；只有當Q2導通時，Q1才導通。可以將這種方式看作一個差分放大器，其中一個分支中的信號控制著另外一個分支的負載。

　　圖1，這個簡單的調制器使用了三個開關。

　　圖2，有一個諧振負載的三晶體管調制器可工作在大的輸入電壓范圍內。

　　Q2和Q3工作在大信號范圍，但大多數時間仍能保持在工作區。Q1基極與集電極的電阻值很關鍵。當信號頻率高于負載的諧振頻率時，D1保護Q1不受L1以及LC電路上諧波的影響。由于晶體管的非線性特性，集電極電壓含有豐富的諧波頻譜。這種特性并非一個嚴重的缺點，因為諧振負載會消除這些諧波。

　　R1的值對Q1/Q2級的電流與電壓放大很關鍵。Q1集電極上的電壓擺幅對R1的值很敏感（圖3）。Q1工作在活動模式，因為其集電極電壓會緩慢增加至最大值。小集電極電壓上的明顯尖刺表明，阻塞過程部分出現在Q2和Q3的工作區內。如果負載阻抗有變化，則電路也不會使脈沖形態降級。即使在兩倍的負載諧振頻率時，這種情況也不會變。電路在輸入電壓為4.5V和11V時可正常工作。這個電壓范圍可以讓你用一只5V微控制器來驅動電路（參考文獻1）。

　　圖3，改變R1的值可獲得不同的諧振波形。

　　參考文獻

　　1. Teodorescu, Horia-Nicolai L,“Algorithm for Adaptive Distance Estimators for Echolocation in Air,” International Solid-State Circuits Conference, 2009.