功率放大器--压电陶瓷驱动研究

近年来，随着各种需求的增加，压电陶瓷的动态应用也越来越广，对其要求也越来越苛刻，频率带宽、非线性失真、抗自激能力等性能要求很高，当驱动器采用双晶片结构时，驱动器内部产生的应变能是不可忽视的，功率放大器的电容会受到驱动频率的影响，当驱动器本身固有振动频率同驱动频率一致或接近时，会产生由于共振引起的容抗大幅下降的现象，这也会影响功率放大器的输出。功率放大器在实际测试中需要仪器有完善的过载保护功能，因为在实际测试中很容易产生较大电流，保护不及时会导致仪器损坏。

本功率放大器驱动器实现了压电陶瓷高压功率放大器的功能，实现了波形、频率、幅度与相位的调节。输出频率范围DC-1MHz，输出电压范围0-200Vpp。在微位移系统中利用压电陶瓷在电场作用下产生的应变驱动相关机构产生微位移，应变受控于驱动电源的频率、电压及波形。

功率放大器驱动压电陶瓷研究测试：

研究压电陶瓷的驱动特性,压电陶瓷换能器材料的主要性能参数有：

(1) 压电应变常数

表示当压电晶体受到外界的单位电压时，所产生的应变大小。

(2) 压电电压常数

表示当压电晶体上受到外界单位应力时，所产生的电压梯度大小。这两个参数是衡量压电晶体材料发射性能的重要参数，参数越大，发射性能越好，发射灵敏度越高。

(3) 频率常数

压电晶片的固有频率和其厚度乘积是一个常数，称为频率常数N，由此看出晶片厚度与谐振频率成反比，而超声波的频率主要取决于晶片的厚度和晶片中的声速 。

功率放大器--压电陶瓷驱动电源,可输出精确的直流电压,其纹波、线性度、稳定性、重复性等都达到设计要求；为了提高驱动压电陶瓷负载时的频率与响应速度,电源还具有输出功率放大功能。

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