超聲波功率放大器驅(qū)動測試方案設(shè)計

隨著科技的不斷發(fā)展，人們研究的對象已經(jīng)深入到微觀領(lǐng)域。超聲波探頭主要材料有壓電晶體(電致伸縮)及鎳鐵鋁合金(磁致伸縮)兩類，電致伸縮的材料有鋯鈦酸鉛(PZT)等。針對市場上常規(guī)信號源輸出電壓低,帶負(fù)載能力弱,無法驅(qū)動超聲波探頭、換能器等大功率容性負(fù)載的實際問題,Aigtek功率放大器ATA4012推出了一種可輸出大功率160W，頻率DC-1MHz。

ATA-4012是一款理想的可放大交、直流信號的單通道高壓功率放大器。大輸出160Vp-p（±80V）電壓，160W功率，可以驅(qū)動高壓功率負(fù)載。電壓增益數(shù)控可調(diào)，一鍵保存常用設(shè)置，為您提供了方便簡潔的操作選擇，可與主流的信號發(fā)生器配套使用，實現(xiàn)信號的完美放大。

超聲波探頭驅(qū)動原理：

超聲波探頭，主要利用石英等壓電晶體的逆壓電效應(yīng)來完成電能到超聲波機械振動的轉(zhuǎn)換(即超聲波的發(fā)射)，利用壓電晶體的壓電效應(yīng)來完成超聲波機械振動到電能的轉(zhuǎn)換(即超聲波的接受)，因此又可將其稱為超聲波發(fā)生器或超聲波接收器，是超聲波檢測的一重要組成部分，也是影響檢測結(jié)果的一重要結(jié)構(gòu)。

超聲波探頭根據(jù)其所完成功能的不同分為發(fā)射探頭和接收探頭，其中，發(fā)射探頭主要利用壓電晶體的逆壓電效應(yīng)來發(fā)射超聲波，當(dāng)高頻電壓作用于晶片(超聲波探頭的關(guān)鍵部件，是一個具有壓電效應(yīng)的晶體薄片)上時，壓電晶體受激勵以相同的頻率在相鄰介質(zhì)中傳播超聲波，完成電能到機械振動的轉(zhuǎn)換。而接受探頭主要利用壓電晶體的壓電效應(yīng)來接受超聲波，當(dāng)超聲波在不同介質(zhì)中傳播時，在介質(zhì)的交界面處發(fā)生反射，反射后的超聲波作用于壓電晶體上，便產(chǎn)生與機械振動頻率相同的電能，完成機械振動到電能的轉(zhuǎn)換。

信號發(fā)生器輸出電壓峰峰值一般是在20Vp-p，通過連接功率放大器大可輸出電壓160Vp-p(±80V)，電流2Arms，帶寬（-3dB）DC~1MHz，壓擺率500V/μs，輸入為BNC接口，輸入電阻50Ω、5kΩ兩檔可選，完美匹配高低內(nèi)阻信號源。電壓增益數(shù)控0~50倍可調(diào)，具體分為粗調(diào)（1step）和細(xì)調(diào)（0.1 step）兩種。結(jié)合液晶面板增益的顯示，能夠快速調(diào)整至需要的電壓值。

與傳統(tǒng)器件相比,超聲波探頭的驅(qū)動有著特殊的要求,一般要求驅(qū)動電源輸出頻率在20kHz—1MHHz。另外,為了充分利用可通過頻率、相位和幅值改變壓電片完成電能到機械振動的轉(zhuǎn)換，要求驅(qū)動的電壓和功率需可調(diào)，并可輸出大功率進(jìn)行驅(qū)動。Aigtek基于對功率放大器多年的測試研究,ATA4012作為雙極性高壓驅(qū)動電源能很好地實現(xiàn)所需要的功能。

西安安泰電子科技有限公司（Aigtek）是國內(nèi)專業(yè)從事測量儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高科技企業(yè)。公司致力于功率放大器、計量校準(zhǔn)產(chǎn)品、線束測試儀等產(chǎn)品為核心的相關(guān)行業(yè)測試解決方案的研究，為用戶提供具有競爭力的測試方案。