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西安安泰電子科技有限公司
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功率放大器驅(qū)動壓電薄膜測試中應用

時間:2020/6/15閱讀:330
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壓電材料是指受到壓力作用在其兩端面會出現(xiàn)電荷的一大類單晶或多晶的固體材料,它是可以進行能量轉(zhuǎn)換和信號傳遞的重要載體。壓電材料驅(qū)動方式一般為激振蕩式驅(qū)動,利用正弦波振蕩器來激勵發(fā)聲,這就需要可輸出大功率的信號源進行驅(qū)動或激勵。

市面上一般的函數(shù)信號發(fā)生器無論是進口的還是國產(chǎn)的,電壓輸出都是10Vpp-20Vpp,電流輸出很小,在驅(qū)動各種壓電陶瓷材料測試時電壓以及功率都不夠,功率放大器就需要作為驅(qū)動放大部分來配合信號源來工作。

   壓電薄膜材料是原子或原子團經(jīng)過或濺射的方法沉積在襯底上而形成的,其結(jié)構(gòu)可以是費靜態(tài)、多晶甚至是單晶。PZT薄膜是目前應用廣泛的壓電材料之一,就是高壓電特性的PZT材料已經(jīng)被大量應用在了揚聲器、超聲成像探頭、超聲換能器、蜂鳴器和超聲電機等電子器件中。

早人們利用溶膠-凝膠法制備了PZT薄膜,并在MEMS器件中進行實際應用,如驅(qū)動器、換能器和壓力傳感器。隨著薄膜制備技術(shù)的提高,開始涌現(xiàn)出多種制備手段,并且也利用多種技術(shù)制備了PZT壓電薄膜,如磁控濺射技術(shù)、脈沖激光沉積技術(shù)(PLD)、化學氣相沉積(CVD)和金屬化合物氣相沉積技術(shù)等。

某高校實驗室需要驅(qū)動的壓電薄膜材料主要工作在500KHz的頻率,電壓需要70V左右,電流需要2A左右,Aigtek技術(shù)工程師提供信號發(fā)生器+功率放大器的測試方案。

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信號發(fā)生器和放大器推薦的是泰克的AFG3000系列、ATA-4012高壓功率放大器,信號發(fā)生器輸出電壓幅度只有10Vp-p,連接功率放大器ATA-4012,輸出電壓達到了160Vpp,功率160W,頻率范圍是DC-1MHz,*驅(qū)動測試需求,可直接進行驅(qū)動壓電薄膜材料。

另外Aigtek功率放大器可用于驅(qū)動電容性、電感性負載,一般情況下,如果用交流電源驅(qū)動含有電容器或電感線圈的負載,會導致來自負載一側(cè)的逆向電流。在這樣的情況下,用通常的電源的話可能無法驅(qū)動。但是如果采用功率放大器來驅(qū)動,需要的高電壓、大電流也都可以實現(xiàn)。所以,對于壓電元件和電感線圈那樣的電容性·電感性負載,也能夠穩(wěn)定地運行(輸出)。

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