高壓放大器驅動壓電陶瓷測試設計
壓電陶瓷是一種能夠將機械能和電能相互轉換的功能陶瓷材料。隨著高新技術的發展,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。
壓電效應的原理:如果對壓電陶瓷施加壓力,它便會產生電位差,反之施加電壓,則產生機械應力。如果壓力是一種高頻震動,則產生的就是高頻電流,而高頻電信號加在壓電陶瓷上,則產生高頻聲信號(機械振動),這就是我們常說的超聲波信號。
壓電陶瓷驅動方式一般為激振蕩式驅動,利用方波(或短行波)振蕩器來激勵發聲。壓電陶瓷片主要工作在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。
高壓放大器和信號發生器都需要具有高性能和高品質的輸出波形:一方面是良好的穩定性能,輸出波形失真小,并且信號發生器還需要能產生多種波形信號;另一方面是良好的動態性能,調幅調頻方便,負載適應性好,此外有些測試除了需要信號發生器提供輸出電壓外,還需要功率輸出。
ATA-2042高壓放大器是Aigtek公司生產的寬頻雙通道高壓電源產品,電壓范圍(0-400Vpp),具有穩定的輸出電壓、電流、雙通道同步輸出等特點,同時具有過流、過溫保護功能。適用于驅動高壓型負載,可放大交、直流信號,輸出電流100mA,電壓增益數控0~60倍可調,液晶屏幕顯示,一鍵保存常用設置,可與任意品牌信號發生器配套使用,實現任意波形信號的完美放大。
電壓增益具體分為粗調(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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