高壓放大器驅動壓電陶瓷測試設計
壓(ya)電陶(tao)(tao)瓷(ci)是一(yi)種能(neng)夠將機械能(neng)和電能(neng)相互轉換的(de)功能(neng)陶(tao)(tao)瓷(ci)材料。隨著高(gao)新技術的(de)發展,壓電陶瓷的應用必將越來越廣闊,壓電陶瓷把電能轉換為超聲振動,用來進行無損探傷、超聲清洗、超聲醫療等測試,如今壓電陶瓷已經被科學家應用到國防建設、科學研究、工業生產、以及人們生活密切相關的眾多領域中。壓電陶瓷在能量轉換過程中,需要提供高壓或者大功率來激勵壓電陶瓷產生震動,高壓放大器屬于發射端的末級,作用是將已經產生的高頻電壓信號進行放大,以滿足發送功率的要求。
壓電(dian)(dian)效應的原(yuan)理:如(ru)果(guo)對壓電(dian)(dian)陶瓷(ci)施(shi)加壓力,它便會產(chan)(chan)生(sheng)電(dian)(dian)位差,反之施(shi)加電(dian)(dian)壓,則產(chan)(chan)生(sheng)機械應力。如(ru)果(guo)壓力是(shi)一種高(gao)頻(pin)震動,則產(chan)(chan)生(sheng)的就是(shi)高(gao)頻(pin)電(dian)(dian)流,而高(gao)頻(pin)電(dian)(dian)信號加在壓電(dian)(dian)陶瓷(ci)上,則產(chan)(chan)生(sheng)高(gao)頻(pin)聲信號(機械振動),這(zhe)就是(shi)我(wo)們常說(shuo)的超聲波信號。
壓電(dian)陶瓷(ci)驅(qu)動方(fang)式一般(ban)為(wei)激振蕩式驅(qu)動,利用方(fang)波(bo)(bo)(或短行波(bo)(bo))振蕩器來激勵發聲。壓電(dian)陶瓷(ci)片主要工(gong)作在10KHz以上的頻率上,電壓需要200V左右,輸出功率要求大,市場上常規的信號發生器輸出電壓低,帶負載能力弱,無法解決高壓大功率驅動問題,Aigtek針對這一問題,給某實驗室提供信號發生器(ATG-2000系列功率信號源)+高壓放大器(ATA-2042)的測試方案。

高壓放大器和(he)信(xin)號(hao)發生(sheng)器都(dou)需要具有高性能和(he)高品(pin)質的輸出波形(xing):一方面(mian)是(shi)良好的穩定性能,輸出波形(xing)失真小,并且信(xin)號(hao)發生(sheng)器還需要能產生(sheng)多種波形(xing)信(xin)號(hao);另一方面(mian)是(shi)良好的動(dong)態(tai)性能,調幅調頻方便,負載適應性好,此外(wai)有些測試除了需要信(xin)號(hao)發生(sheng)器提供輸出電壓外(wai),還需要功率輸出。
ATA-2042高壓放大器是Aigtek公司生產(chan)的(de)(de)寬(kuan)頻雙通道(dao)高壓電(dian)(dian)源產(chan)品(pin)(pin),電(dian)(dian)壓范圍(0-400Vpp),具(ju)有穩定的(de)(de)輸(shu)出(chu)(chu)電(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)流、雙通道(dao)同(tong)(tong)步(bu)輸(shu)出(chu)(chu)等特點,同(tong)(tong)時具(ju)有過流、過溫保(bao)護(hu)功能。適用(yong)于驅動高壓型(xing)負載(zai),可放大交、直流信號,輸(shu)出(chu)(chu)電(dian)(dian)流100mA,電(dian)(dian)壓增益(yi)數控0~60倍(bei)可調,液晶(jing)屏(ping)幕顯示(shi),一鍵保(bao)存常用(yong)設置,可與任意品(pin)(pin)牌信號發生器配套使用(yong),實現任意波形信號的(de)(de)完(wan)美放大。
電(dian)壓增益具體分(fen)為粗(cu)調(diao)(1step)和細調(0.1 step)兩種。可根據需要調整至需要輸出的電壓值,輸入為BNC接口,輸入電阻50Ω、5kΩ兩檔可選,完美匹配高低內阻信號源。
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