功率放大器作為信號源與激勵元(yuan)件(jian)（例如(ru)：超(chao)聲(sheng)換能器、電磁線(xian)圈等）之間放大信號波(bo)的介質，在(zai)科(ke)學研(yan)究(jiu)中(zhong)，可以(yi)自定義信號發生參數(shu)通過功(gong)率(lv)放(fang)大器驅動元件(jian)工作，具有可調范(fan)圍廣、穩定性高的(de)優點，節省(sheng)了(le)實驗(yan)室(shi)自制(zhi)電路的(de)時間成(cheng)本，提(ti)高實驗(yan)效率，從而深受(shou)廣大科研人員的(de)青(qing)睞。

本實驗使用ATA-3090功率放大器作為信號發生器與電磁(ci)線圈之間的(de)橋連(lian)裝置，將信號發生器發出(chu)的(de)信號放大后驅動(dong)電磁(ci)線圈產(chan)生相(xiang)應的(de)磁(ci)場。該套系(xi)統設計將用于探究(jiu)電磁(ci)場對(dui)生物體的(de)影響，巧妙避開軟(ruan)硬件設計帶(dai)來的(de)繁(fan)雜事項，從(cong)而有(you)效提高(gao)實驗探索進度。

交變電磁線圈的驅動系(xi)統如圖1所示，主要(yao)由信號發(fa)生器、功率放大器（Aigtek；ATA-3090，圖2所示）以及電(dian)磁(ci)線圈組成。信號發生器(qi)設(she)置電(dian)磁(ci)線圈的發射(she)參(can)數(shu)，例如電(dian)壓、電(dian)流以及頻(pin)率。輸出到功率放大器進(jin)行信號的(de)放(fang)大，傳(chuan)輸給電磁線(xian)圈以產生相對應(ying)的(de)磁場，電磁線(xian)圈由漆包銅(tong)絲線(xian)圈構成，線(xian)圈的(de)直徑以及匝(za)數可根據(ju)具(ju)體實驗樣本選擇。

圖1  交變電磁線圈(quan)的(de)驅動(dong)系統圖：1為信號(hao)發生器(qi)；2為功率放大器(qi)；3為電磁線圈。

線圈(quan)定制出之后，使(shi)用信號發生器(qi)設置(zhi)磁(ci)(ci)場(chang)發射(she)參數，經過功率放(fang)大(da)器(qi)放(fang)大(da)輸出，驅動電(dian)磁(ci)(ci)線圈(quan)產生磁(ci)(ci)場(chang)。電(dian)磁(ci)(ci)激勵(li)系統實物如圖3所示。

圖3  交變(bian)電磁線圈的驅(qu)動系(xi)統實物圖

測試結果：

設置(zhi)信號發(fa)生(sheng)器參(can)數為50 kHz、3 Vp-p的正弦波輸(shu)出(chu)，設置(zhi)高壓功率放大器放(fang)大倍數25倍。使(shi)用高斯計測試電磁(ci)線圈產生的(de)磁(ci)場(chang)(chang)強度(du)。測試結果發(fa)(fa)現(xian)：電磁(ci)場(chang)(chang)頻(pin)率(lv)與(yu)設置(zhi)值一致(zhi)為50 kHz（若改(gai)變信(xin)號發(fa)(fa)生器輸出頻(pin)率(lv)值，電磁(ci)場(chang)(chang)頻(pin)率(lv)也(ye)隨(sui)之改(gai)變），使(shi)用示(shi)波(bo)(bo)器觀察電磁(ci)場(chang)(chang)的(de)波(bo)(bo)形，發(fa)(fa)現(xian)信(xin)號波(bo)(bo)形很圓(yuan)滑，無(wu)失真。說明該(gai)系統設計可(ke)行。

在26℃環境中(zhong)，將系(xi)統開(kai)機運行(xing)測(ce)試，連(lian)續運行(xing)72 h后，系(xi)統仍(reng)然正常運轉，磁場(chang)強度及頻率信號沒(mei)有(you)發生漂移，證明該(gai)系(xi)統相對較為穩定(ding)。

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