ATA-2000系列高壓放大器在壓電陶瓷中的典型應用

壓電陶瓷介紹：

壓電陶瓷是一種能夠?qū)?a href="http://m.brongaenegriffin.com/v/tag/1472/" target="_blank">機械能和電能互相轉(zhuǎn)換的陶瓷材料。壓電陶瓷除具有壓電性外，還具有介電性、彈性等,已被廣泛應用于醫(yī)學成像、聲傳感器、聲換能器、超聲馬達等。壓電陶瓷利用其材料在機械應力的作用下，引起內(nèi)部正負電荷中心相對位移而發(fā)生極化，導致材料兩端出現(xiàn)符號相反的束縛電荷即壓電效應。壓電陶瓷主要用于制造超聲換能器、水聲換能器、電聲換能器、陶瓷濾波器、陶瓷變壓器、陶瓷鑒頻器、高壓發(fā)生器、紅外探測器、聲表面波器件、電光器件、引燃引爆裝置和壓電陀螺等。

PZT壓電陶瓷的應用：

近年來，PZT壓電陶瓷在包括但不限于以下幾個方面得到了應用：

（1）高位移新型壓電制動器

（2）壓電變壓器

（3）用于主動減震和降噪的壓電器件

（4）醫(yī)用微型壓電陶瓷傳感器

ATA-2000系列是一款理想的可放大交、直流信號的高壓放大器。最大差分輸出1600Vp-p(±800Vp)高壓，可以驅(qū)動高壓型負載。電壓增益數(shù)控可調(diào)，一鍵保存常用設置，為您提供了方便簡潔的操作選擇，同時雙通道高壓放大器輸出還可同步調(diào)節(jié)，可與主流的信號發(fā)生器配套使用，實現(xiàn)信號的放大。

ATA-2000系列高壓放大器指標參數(shù)：

·最大輸出電壓1600Vp-p（±800Vp）

·帶寬（-3dB）DC~1MHz

·最大輸出電流500mAp

·輸出電壓軌三檔可調(diào)

·直流偏置連續(xù)可調(diào)

案例1：ATA-2082高壓放大器驅(qū)動壓電陶瓷測試應用

實驗名稱：PZT4壓電陶瓷的溫度變化研究

研究方向：PZT4壓電陶瓷的強場下升溫變化研究

測試目的：探索大功率領域壓電陶瓷的應用，探索大功率情況下壓電陶瓷溫度變化對材料特性的影響，從而探尋合適的驅(qū)動方法降低由于壓電陶瓷升溫對器件特性的影響，這對大功率壓電陶瓷器件的應用有著至關重要的作用。

測試設備：示波器、信號發(fā)生器、ATA-2082高壓放大器，電腦（處理數(shù)據(jù)）溫度監(jiān)測儀（監(jiān)控溫度變化）DSP720(監(jiān)控電流)

實驗過程：

1.將實驗儀器放置合適位置，將實驗儀器進行連接，檢查無誤后開機；

2.將準備測試PZT4陶瓷壓電振子放置夾具中；

3.通過信號發(fā)生器給高壓放大器提供一個激勵信號（正弦波），調(diào)整高壓放大器的放大倍數(shù)，進行輸出一定幅值的電壓施加在壓電振子上進行驅(qū)動；

4.使用溫度監(jiān)測儀監(jiān)控該頻率，電壓幅值下的溫度；

5.改變電壓幅值重復實驗，并記錄數(shù)據(jù)；

6.處理記錄的數(shù)據(jù)；測試完畢整理儀器。

實驗結(jié)果：

根據(jù)實驗測試的PZT4壓電陶瓷振子的溫度變化情況，整理數(shù)據(jù)并進行畫圖，整理出升溫曲線，左圖是監(jiān)控的電流變化情況，右圖是PZT4壓電振子的升溫變化情況，隨著輸入功率的增加，壓電振子出現(xiàn)了明顯的升溫變化。

高壓放大器在該實驗中發(fā)揮的效能：ATA-2082高壓放大器在整個實驗過程中為實驗測試提供了一個穩(wěn)定的電壓，為實驗能夠順利進行提供了必要條件。

案例2：ATA-2161高壓放大器在光學系統(tǒng)和精密跟蹤瞄準系統(tǒng)的應用

在自適應光學系統(tǒng)和精密跟蹤瞄準系統(tǒng)中，作為波前校正和快速精密跟蹤的關鍵元件——變形反射鏡(DM)和高速傾斜反射鏡(TM)與傳統(tǒng)的跟瞄系統(tǒng)構(gòu)成多環(huán)復合控制系統(tǒng)，使其系統(tǒng)跟蹤精度大大提高(達1μrad)，系統(tǒng)跟蹤帶寬從幾Hz到數(shù)十Hz。

目前的變形鏡和傾斜鏡的驅(qū)動器是利用壓電陶瓷(PZT)材料的逆壓電效應以特殊工藝研制而成的。要使驅(qū)動器產(chǎn)生需要的位移量，必須在PZT的正負兩極施加高達1500Vpp的控制電壓。而控制電壓的變化頻率達數(shù)百Hz，這就需要與之相適應的高壓驅(qū)動放大器。系統(tǒng)中要求的跟蹤范圍越大、跟蹤精度和速度越高，越要求高壓放大器在大電容負載情況下，輸出電壓要高，帶寬要寬，噪聲、紋波和漂移要小。在設計高壓放大器時，同時滿足這些要求是相當困難的。

西安安泰電子科技有限公司生產(chǎn)的ATA-2161高壓放大器可以完全滿足應用要求，輸出電壓高達1600Vpp，輸出電流達40mA，帶寬（-3dB）更是達到DC-150KHz。在目前的自適應光學和跟瞄系統(tǒng)試驗中完全能夠滿足要求。其電壓、帶寬和輸出電流為自適應光學和跟瞄系統(tǒng)的發(fā)展提供技術保障。

西安安泰電子是專業(yè)從事功率放大器、高壓放大器、功率信號源、前置微小信號放大器、高精度電壓源、高精度電流源等電子測量儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高科技企業(yè)，為用戶提供具有競爭力的測試方案。Aigtek已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產(chǎn)品線，且具有相當規(guī)模的儀器設備供應商，樣機都支持免費試用。

如果對于功率放大器，高壓放大器的應用還有什么想了解的，歡迎隨時咨詢。

審核編輯：湯梓紅