運放在設計中采用單電源工作方式，用作差分放大器，可將部分輸出電壓和的+5 V參考電壓進行比較。而+5 V基準電壓源可采用LP2951，它具有低的靜態電流和低的壓差電壓，因此在壓差條件下靜態電流僅有微小的增加，可以延長使用壽命。另外，5 V基準電壓也可作為后續測量電路的工作電源，可實現電源的統一。

系統中如果輸出電壓HV是1250 V，后經R6和R7分壓為5 V，這樣運放的同相輸入端電壓與LP2951的輸出電壓相同，電阻R1上也就沒有電流流過，因此運放構成的比例積分器輸出電壓維持不變，電路處于穩定的狀態。

但如果由于某種原因導致輸出電壓HV低于1250 V，那么分壓后運放的同相輸入端電壓就低于LP2951的輸出電壓，于是R1上流過的電流經積分器積分使其輸出電壓（Q3的柵極電壓）變低，漏極電壓（Q4的柵極電壓）變高，從而導致Q4的源極電壓（穩壓器的輸出電壓）變高，直至輸出電壓達到1250 V，積分器不再積分，電路才恢復穩定狀態。

如果由于某種原因導致輸出電壓HV高于1250 V，原理類似，zui后電路還會恢復穩定狀態。

設計中D5和Q5在電路中起保護作用。當Q3快速下拉其漏極電流時，為防止Q4的柵極電壓低于源極電壓太多而損壞管子，可使用二極管D5將此電壓限制在-0.7 V。三極管Q5在系統正常工作時不啟動，當電流過大時，電阻R5上的壓降大于開啟電壓，三極管導通，從而減小Q4的柵源電壓，也就減小了輸出電壓，因此限制輸出電流的增加可起到過流保護作用。

電路中，B4并聯一個電容C14，用以減小對高頻信號的阻抗，相當于微分，這樣信號上升速度加快，可以提高響應速度；R8串聯電容C17，用于濾波，以提高輸出電壓的穩定性。Q3、Q4選擇的是2SK1412場效應管，耐壓1500 V，電流0.1 A，功率20 W，可以滿足系統要求。

系統中使用了比例積分環節，由于單純比例調節存在靜態誤差，一旦被調節量偏差不存在，輸出也就為零，即調節作用是以偏差的存在作為前提條件，而且比例環節慣性也較大。而且單純的積分調節過于延緩，在改善靜態誤差準確度的同時，往往使系統的動態品質變壞，過渡過程時間延長，甚至造成系統不穩定。因此系統采用了比例積分調節，從而克服了單純比例環節有調節誤差的缺點，又避免了積分環節反應慢的弱點，同時改善了系統的穩定性和動態性能。

4結束語

本文設計的高壓產生電路，結構簡單、易于調節，穩壓電路采用了負反饋，具有自動調節電壓的功能，同時帶有過電流保護功能，因此可作為絕緣電阻測試儀的高壓電源。