近期，某實(shí)驗(yàn)室咨詢安泰測(cè)試，說(shuō)他們需要做壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，而信號(hào)發(fā)生器輸出電壓低，帶負(fù)載能力弱，無(wú)法解決高壓大功率驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，問(wèn)我們是否能夠幫助他們解決這一問(wèn)題。

安泰測(cè)試技術(shù)針對(duì)這一問(wèn)題，給實(shí)驗(yàn)室提供功率放大器+信號(hào)發(fā)生器的測(cè)試方案，并為他們提供了現(xiàn)場(chǎng)演示，wan美的解決了這個(gè)問(wèn)題。

壓電陶瓷作為一種電壓控制器件，在精密儀器設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用。由于晶體的特性，壓電陶瓷會(huì)在外部驅(qū)動(dòng)電壓下產(chǎn)生伸縮形變，形變量正比于驅(qū)動(dòng)電壓。如果驅(qū)動(dòng)電壓高達(dá)上千伏，則需要很高的驅(qū)動(dòng)電源，動(dòng)態(tài)工作時(shí)輸出電流大，并且工作時(shí)熱功耗較大。

壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)方式一般為激振蕩式驅(qū)動(dòng)，利用方波（或短行波）振蕩器來(lái)激勵(lì)發(fā)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(chǎng)上常規(guī)的信號(hào)發(fā)生器輸出電壓低，帶負(fù)載能力弱，功率放大器和信號(hào)發(fā)生器都需要具有高性能和高品質(zhì)的輸出波形：一方面是良好的穩(wěn)定性能，輸出波形失真小，并且信號(hào)發(fā)生器還需要能產(chǎn)生多種波形信號(hào)；另一方面是良好的動(dòng)態(tài)性能，調(diào)幅調(diào)頻方便，負(fù)載適應(yīng)性好，此外有些測(cè)試除了需要信號(hào)發(fā)生器提供輸出電壓外，還需要功率輸出。

客戶做測(cè)試實(shí)驗(yàn)需要的是高電壓信號(hào)，方波，頻率在20KHz左右，電壓在200Vp-p左右。信號(hào)發(fā)生器和放大器推薦的是泰克的AFG2000系列、ATA-2022H高壓放大器，信號(hào)發(fā)生器輸出電壓幅度只有10Vp-p，接上高壓放大器ATA-2022H，輸出電壓達(dá)到了200Vpp，功率Z大50W，頻率范圍是DC-1MHz，完全滿足驅(qū)動(dòng)測(cè)試需求，可直接進(jìn)行驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷片。

安泰的功率放大器解決了任意波形函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的低電壓和小功率問(wèn)題，可驅(qū)動(dòng)各種阻性、容性、感性負(fù)載，Z大輸出高壓1600Vpp，Z大電流18A，Z大功率810W，頻率范圍廣DC-24MHz，單端輸出和差分輸出可選擇，輸出阻抗可定制。

信號(hào)發(fā)生器搭配功率放大器方案還可以應(yīng)用在壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)、傳感器測(cè)試、超聲波換能器驅(qū)動(dòng)和無(wú)損檢測(cè)、電磁閥和繼電器驅(qū)動(dòng)、MEMS控制驅(qū)動(dòng)、無(wú)線充電測(cè)試等。

安泰測(cè)試為了幫助客戶更好的解決測(cè)試問(wèn)題，為西安本地客戶提供免費(fèi)樣機(jī)演示服務(wù)，全國(guó)客戶提供免費(fèi)樣機(jī)SY服務(wù)，如果您需要泰克示波器、功率放大器、信號(hào)發(fā)生器等樣機(jī)演示服務(wù)，歡迎咨詢安泰測(cè)試網(wǎng)。

實(shí)驗(yàn)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(qiáng)場(chǎng)下升溫變化研究

測(cè)試目的：探索大功率領(lǐng)域壓電陶瓷的應(yīng)用，探索大功率情況下壓電陶瓷溫度變化對(duì)材料特性的影響，從而探尋合適的驅(qū)動(dòng)方法降低由于壓電陶瓷升溫對(duì)器件特性的影響，這個(gè)大功率壓電陶瓷器件的應(yīng)用有著至關(guān)重要的作用。

測(cè)試設(shè)備: 示波器、信號(hào)發(fā)生器、 ATA-2082高壓放大器 電腦（處理數(shù)據(jù)）溫度監(jiān)測(cè)儀（監(jiān)控溫度變化） DSP720(監(jiān)控電流)

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

1. 將實(shí)驗(yàn)儀器放置合適位置，將實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行連接，檢查無(wú)誤后開(kāi)機(jī)；

2. 將準(zhǔn)備測(cè)試PZT4陶瓷壓電振子放置夾具中；

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

4. 使用溫度監(jiān)測(cè)儀監(jiān)控該頻率，電壓幅值下的溫度；

5. 改變電壓幅值重復(fù)實(shí)驗(yàn)，并記錄數(shù)據(jù)；

6. 處理記錄的數(shù)據(jù)；測(cè)試完畢整理儀器。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試的PZT4壓電陶瓷振子的溫度變化情況，整理數(shù)據(jù)并進(jìn)行畫(huà)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(shí)驗(yàn)中發(fā)揮的效能: ATA-2082 高壓放大器在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中為實(shí)驗(yàn)測(cè)試提供了一個(gè)穩(wěn)定的電壓，為實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行提供了必要條件。

ATA-2082高壓放大器具體指標(biāo)：

通道：雙通道

電壓：zui大輸出電壓800Vp-p（±400V）

電流：zui大輸出電流 40mA

帶寬：帶寬（-3dB）高達(dá)DC~200KHz

壓擺率：壓擺率 250V/μs

安泰自主研發(fā)的高壓放大器可用于模擬電路仿真、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)、換能器應(yīng)用、無(wú)線充電應(yīng)用、MEMS測(cè)試、無(wú)線通信等，可以匹配Tektronix、Keysight、Rigol等國(guó)內(nèi)外知名品牌的信號(hào)發(fā)生器，安泰測(cè)試可以免費(fèi)為客戶提供樣機(jī)演示服務(wù)（西安本地可免費(fèi)演示）。如需了解更多高壓放大器相關(guān)產(chǎn)品資料或者應(yīng)用歡迎訪問(wèn)安泰測(cè)試網(wǎng)。

高頻MEMS測(cè)試

近期，某實(shí)驗(yàn)室咨詢高頻MEMS測(cè)試，需要實(shí)現(xiàn)正弦波和方波驅(qū)動(dòng)，信號(hào)帶寬高達(dá)7MHz，驅(qū)動(dòng)電平需要達(dá)到50Vp-p，需要具備掃頻功能和DC+AC工作模式，目前市面上的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器輸出電壓低，電壓小于10Vp-p帶負(fù)載能力弱，輸出電流是mA級(jí)別，無(wú)法解決高壓大功率驅(qū)動(dòng)問(wèn)題。

如何解決高頻MEMS測(cè)試問(wèn)題

通過(guò)和客戶技術(shù)交流，了解到高頻MEMS核心器件主要是一種壓電控制器件，主要是利用其壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械能與電能的轉(zhuǎn)換,可以通過(guò)將壓電控制器件在高頻電信號(hào)的激勵(lì)下產(chǎn)生高頻振動(dòng),激發(fā)出超聲波,可以通過(guò)壓電控制器件接收超聲波轉(zhuǎn)換成電信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)超聲信號(hào)轉(zhuǎn)換。

高頻MEMS驅(qū)動(dòng)方式一般為激振蕩式驅(qū)動(dòng)，利用方波（或脈沖）振蕩器來(lái)激勵(lì)發(fā)聲。高頻MEMS主要工作在1MHz以上的頻率上，電壓需要30Vp-p左右，要求大輸出功率，市場(chǎng)上常規(guī)的信號(hào)發(fā)生器輸出電壓低，帶負(fù)載能力弱，功率放大器和信號(hào)發(fā)生器都需要具有高性能和高品質(zhì)的輸出波形：一方面是良好的穩(wěn)定性能，輸出波形失真小，并且信號(hào)發(fā)生器還需要能產(chǎn)生多種波形信號(hào)；另一方面是良好的動(dòng)態(tài)性能，調(diào)幅調(diào)頻方便，負(fù)載適應(yīng)性好，此外有些測(cè)試除了需要信號(hào)發(fā)生器提供輸出電壓外，還需要功率輸出。

針對(duì)以上測(cè)試問(wèn)題，提供信號(hào)發(fā)生器+功率放大器+泰克示波器的測(cè)試方案，并為他們提供了現(xiàn)場(chǎng)演示。

測(cè)試方案

客戶做測(cè)試實(shí)驗(yàn)需要的是高電壓信號(hào)，方波，頻率在7MHz左右，電壓在70Vp-p左右。信號(hào)發(fā)生器和放大器推薦的是泰克的AFG3000系列加功率放大器，信號(hào)發(fā)生器輸出電壓幅度只有5Vp-p，接上功率放大器，輸出電壓達(dá)到了50Vpp，功率大10W，頻率范圍是DC-20MHz，具備掃頻功能和DC+AC工作模式，具備單端輸出和差分輸出信號(hào)，輸出阻抗可調(diào)整，可驅(qū)動(dòng)各種阻性、容性、感性負(fù)載，完全滿足驅(qū)動(dòng)測(cè)試需求，功放輸出信號(hào)直接加載到高頻MEMS器件上面，同時(shí)使用泰克示波器進(jìn)行整個(gè)鏈路信號(hào)分析測(cè)試。

擴(kuò)展應(yīng)用

信號(hào)發(fā)生器+功率放大器+泰克示波器測(cè)試方案還可以應(yīng)用在壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)、傳感器測(cè)試、超聲波換能器驅(qū)動(dòng)和無(wú)損檢測(cè)、電磁閥和繼電器驅(qū)動(dòng)、MEMS控制驅(qū)動(dòng)、無(wú)線充電測(cè)試等。

總結(jié)

高頻MEMS驅(qū)動(dòng)測(cè)試要求

· 高電壓、高帶寬功率信息驅(qū)動(dòng)各種高頻MEMS器件。

· 多種功率和激勵(lì)波形選擇，可跟進(jìn)應(yīng)用需求進(jìn)行定制。

· 具備掃頻功能，AC+DC差分信號(hào)輸出模式等驅(qū)動(dòng)要求。

· 多通道組合，可以開(kāi)展不同的測(cè)試選擇。

· 精密數(shù)控增益，以及良好的幅頻及相頻特性要求。

· 輸入輸出阻抗匹配可調(diào)，配合用戶信號(hào)源及負(fù)載（阻性、容性、感性負(fù)載）。

系統(tǒng)配置參考

西安安泰測(cè)試為西安本地客戶提供免費(fèi)樣機(jī)支持及上門(mén)演示服務(wù)，為全國(guó)客戶提供功率放大器樣機(jī)SY服務(wù)，如需了解更多應(yīng)用，歡迎咨詢安泰測(cè)試網(wǎng)。

實(shí)驗(yàn)名稱: 基于壓電陶瓷的聲光模式轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

研究方向：光纖模式

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容: 用高頻高壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷振動(dòng)光纖產(chǎn)生模式轉(zhuǎn)換

測(cè)試目的：利用功率放大器對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓的放大實(shí)現(xiàn)壓電陶瓷的GX率振動(dòng)

測(cè)試設(shè)備: 壓電陶瓷

放大器型號(hào): Aigtek: ATA-2022H

實(shí)驗(yàn)過(guò)程:

信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的高頻正弦信號(hào)（1 MHz 附近）通過(guò)高頻電壓放大器后，幅值（峰峰值）被放大到百伏左右，能夠很好地驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷片振動(dòng)，產(chǎn)生我們所需要的高頻有效振動(dòng)實(shí)現(xiàn)模式轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)。

測(cè)試結(jié)果：

信號(hào)發(fā)生器輸出的信號(hào)電壓幅值很低，對(duì)于壓電陶瓷片的驅(qū)動(dòng)能力弱，其振動(dòng)效率很低，無(wú)法滿足我們對(duì)于模式轉(zhuǎn)換所需要的高頻GX率振動(dòng)。而加了高壓功率放大器之后，驅(qū)動(dòng)電壓大幅增加，使得壓電陶瓷片振動(dòng)強(qiáng)度大，其產(chǎn)生的聲光作用強(qiáng)，模式耦合實(shí)驗(yàn)結(jié)果理想。

安泰的功率放大器廣泛應(yīng)用于MEMS 實(shí)驗(yàn)、壓電陶瓷、水聲（換能器）磁性材料的磁化特性（B-H 曲線）測(cè)量以及YL領(lǐng)域（磁場(chǎng)生物效應(yīng)）等眾多領(lǐng)域。安泰免費(fèi)為西安本地客戶提供上門(mén)演示服務(wù)，為全國(guó)客戶提供樣機(jī)演示服務(wù)，如需了解更多，歡迎訪問(wèn)安泰測(cè)試網(wǎng)。

目前，CAN總線已被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、火車、船舶、自動(dòng)化以及農(nóng)業(yè)機(jī)械方面?？偩€測(cè)試方面，示波器能夠捕捉總線信號(hào)但受內(nèi)存長(zhǎng)度所限，無(wú)法長(zhǎng)期監(jiān)控，因此橫河推出DL850V總線監(jiān)控功能。

操作要點(diǎn)：

· 新CAN總線模塊（型號(hào)720240），可以解讀CAN總線協(xié)議，監(jiān)視總線上的通信數(shù)據(jù)，顯示趨勢(shì)波形。把它作為一個(gè)總線節(jié)點(diǎn)連接到CAN總線，可以讀取CAN總線的通信數(shù)據(jù)幀。

· 720240與其他模塊組合可以同時(shí)測(cè)量CAN總線通信數(shù)據(jù)、電壓 / 溫度、傳感器輸出等模擬信號(hào)的時(shí)間變化，以及ECU邏輯控制信號(hào)。

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)：

示波記錄儀 DL850E/DL850EV

橫河示波記錄儀

示波記錄儀是一款功能強(qiáng)大的便攜式數(shù)據(jù)采集記錄儀，可以捕捉與分析瞬態(tài)事件，顯示長(zhǎng)達(dá)200天的趨勢(shì)波形。通過(guò)插拔模塊，可以靈活組合電信號(hào)與物理信號(hào)(傳感器信號(hào)，如CAN、LIN和串行總線)的測(cè)量，還能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)功率運(yùn)算的觸發(fā)。

· Z大100MS/s，12bit垂直分辨率，Z大1000V輸入

· Z大2Gpts(2GW)內(nèi)存

· Z多可安裝8個(gè)可插入模塊，15種類型可供選擇

· Z大128通道（16×8）通道輸入

· 實(shí)時(shí)硬盤(pán)記錄

1. 可選擇內(nèi)置硬盤(pán)和外置硬盤(pán)（eSATA接口）

2. 16個(gè)通道可同時(shí)提供100KS/s的記錄

測(cè)試實(shí)例分享：

如需了解CAN總線測(cè)試方案詳細(xì)內(nèi)容，歡迎咨詢安泰測(cè)試。