[资料] 功率放大器驱动压电薄膜测试中应用
2020-6-30 17:31:46  344 功率放大器 薄膜
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压电材料是指受到压力作用在其两端面会出现电荷的一大类单晶或多晶的固体材料,它是可以进行能量转换和信号传递的重要载体。压电材料驱动方式一般为激振荡式驱动,利用正弦波来激励发声,这就需要可输出大功率的信号源进行驱动或激励。
市面上一般的函数信号发生器无论是进口的还是国产的,最大电压输出都是10Vpp-20Vpp,电流输出很小,在驱动各种压电陶瓷材料时电压以及功率都不够,功率放大就需要作为驱动放大部分来配合信号源来工作。
   压电薄膜材料是原子或原子团经过或溅射的方法沉积在衬底上而形成的,其结构可以是费静态、多晶甚至是单晶。PZT薄膜是目前应用最为广泛的压电材料之一,就是高压电特性的PZT材料已经被大量应用在了扬声器、超声成像探头、超声换能器、和超声电机等电子器件中。
最早人们利用溶胶-凝胶法制备了PZT薄膜,并在MEMS器件中进行实际应用,如驱动器、换能器和。随着薄膜制备技术的提高,开始涌现出多种制备手段,并且也利用多种技术制备了PZT压电薄膜,如磁控溅射技术、脉冲激光沉积技术(PLD)、化学气相沉积(CVD)和金属化合物气相沉积技术等。
某高校实验室需要驱动的压电薄膜材料主要工作在500KHz的频率,电压需要70V左右,电流需要2A左右,Aigtek技术工程师提供信号发生器+功率放大器的测试方案。

信号发生器和放大器推荐的是泰克的AFG3000系列、ATA-4012高压功率放大器,信号发生器输出电压幅度只有10Vp-p,连接功率放大器ATA-4012,输出电压达到了160Vpp,功率最大160W,频率范围是DC-1MHz,完全满足驱动测试需求,可直接进行驱动压电薄膜材料。
另外Aigtek功率放大器可用于驱动电容性、电感性负载,一般情况下,如果用交流电源驱动含有电容器或电感线圈的负载,会导致来自负载一侧的逆向电流。在这样的情况下,用通常的电源的话可能无法驱动。但是如果采用功率放大器来驱动,需要的高电压、大电流也都可以实现。所以,对于压电元件和电感线圈那样的电容性·电感性负载,也能够稳定地运行(输出)。

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· 2020-6-30 18:58:01
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