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高壓放大器的定義:
高壓放大器是一種高電壓幅度輸出的信號(hào)放大器,幅度一般可達(dá)數(shù)千伏以上,響應(yīng)帶寬可達(dá)20KHz,上升數(shù)率可達(dá)1000V/μS,失真度小于1%,分單極和雙極放大器。
高壓放大器的作用:
由于運(yùn)算放大器(運(yùn)放)規(guī)格不同,工程師們經(jīng)常需要選擇多個(gè)運(yùn)放以滿足其電路板上每個(gè)子系統(tǒng)的需求。這會(huì)使從采購到生產(chǎn)的工作更加復(fù)雜。但是,可以選擇一個(gè)運(yùn)放來滿足您的系統(tǒng)需求,這將有助于優(yōu)化定價(jià)和降低設(shè)計(jì)總成本。讓我們來看一看一個(gè)單運(yùn)放如何處理三個(gè)常見的功能:電流感測(cè)、溫度感測(cè)和比較器操作。
電流感測(cè):低側(cè)電流感測(cè)可以通過測(cè)量負(fù)載和接地之間分流電阻上的壓降來實(shí)現(xiàn),通常在這類應(yīng)用中看到低壓(5V)放大器。然而,僅僅因?yàn)榉糯笃鞯淖畲箅娫措妷簽?6V或40V并不意味著它只能用于高壓電源。
高壓放大器的應(yīng)用:
高壓放大器廣泛應(yīng)用于通信、信號(hào)檢測(cè)、功率驅(qū)動(dòng)等領(lǐng)域,可以驅(qū)動(dòng)高阻、低電容的壓電負(fù)載。一般在進(jìn)行科研實(shí)驗(yàn)時(shí),必須采用高電壓、大功率來驅(qū)動(dòng)所需的負(fù)載材料。信號(hào)發(fā)生器輸出電壓信號(hào)。接上負(fù)載后,即可輸出電流。輸出電流的能力取決于信號(hào)發(fā)生器輸出阻抗,例如50Ω。其次,在實(shí)際使用中,負(fù)載的阻抗不應(yīng)小于50Ω。否則,信號(hào)發(fā)生器的輸出電壓信號(hào)可能會(huì)衰減或發(fā)生故障。
ATA功率放大器、ATG功率信號(hào)源產(chǎn)品應(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)量以及醫(yī)療領(lǐng)域(磁場(chǎng)生物效應(yīng))等眾多領(lǐng)域。
壓電陶瓷PZT電容器的充放電速率決定了高壓放大器的帶寬。應(yīng)增加高壓放大器的帶寬,并顯著降低放大器的輸出電阻。PXT的正負(fù)極必須施加高達(dá)1000V的電壓才能使驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生所需的位移,并且控制電壓的頻率可以達(dá)到數(shù)百赫茲,因此需要相應(yīng)的高電壓功率放大器。
高壓放大器核心的參數(shù)指標(biāo):
1.帶寬:通常制造商的放大器的帶寬由正弦波定義,例如功率放大器100KHz,指的是正弦信號(hào),它是可達(dá)到的最高頻率,而不是方波或三角波。制造商通常提供小信號(hào)或大信號(hào)帶寬,因?yàn)樗鼈兪怯捎谥C波效應(yīng)而實(shí)現(xiàn)的??蛻粜枰鶕?jù)自己的應(yīng)用與廠家溝通。
2.電壓:需要放大的信號(hào)的最大電壓值。客戶通常需要注意其測(cè)試應(yīng)用所需的電壓是有效值Vrms還是峰峰值Vpp。制造商通常會(huì)提供峰峰值。
3.電流:功率放大器的輸出功率通常是恒定的,P=U*I,即電壓和電流與恒定功率成反比,廠家提供的電流值為通常是最大值。對(duì)于DC的最大電壓輸出,電流必須最小。
4.功率:功率是指功放的驅(qū)動(dòng)能力,P=U*I。功率選擇通常與客戶期望負(fù)載的被測(cè)設(shè)備的電壓和電流有關(guān),但如果負(fù)載是純電阻性的,則可以很容易地計(jì)算出容性負(fù)載。對(duì)于容性或感性負(fù)載,客戶應(yīng)聯(lián)系制造商的工程師,以獲得具體仿真后的確切需求。
5.通道:根據(jù)測(cè)試應(yīng)用選擇通道數(shù)。目前主流廠家是單通道或雙通道,但有的廠家可以根據(jù)用戶需要定制通道多達(dá)8個(gè)通道,保證通道同步,輸出不同的相位差信號(hào),方便用戶使用。
6.增益:分為模擬增益和數(shù)控增益。模擬增益用電位器調(diào)節(jié)。模擬增益無法準(zhǔn)確放大,只能在外部連接示波器上讀取,這種方法正在被制造商逐步淘汰。數(shù)字增益控制,調(diào)節(jié)精度高,直觀方便,主流功放采用的增益放大方式。
7.輸入和輸出阻抗匹配:放大器通常與信號(hào)源一起使用。通常信號(hào)源有50歐的高阻抗輸出,放大器有與輸入阻抗對(duì)應(yīng)的匹配阻抗,以保證輸入端的安全。輸出阻抗匹配由客戶驅(qū)動(dòng)的各種負(fù)載。因此,制造商必須提供更靈活的匹配電阻。
8.保護(hù):功放驅(qū)動(dòng)負(fù)載,很多負(fù)載是動(dòng)態(tài)變化的,對(duì)功放提出了更高的要求。通常需要電壓保護(hù)、過流保護(hù)、過熱保護(hù)和短路保護(hù)來防止功放損壞。
西安安泰電子科技有限公司(Aigtek)是從事測(cè)量?jī)x器研發(fā)、制造和銷售的高新技術(shù)企業(yè)。公司以功率放大器、功率信號(hào)源、測(cè)量校準(zhǔn)產(chǎn)品等產(chǎn)品為核心,致力于研究相關(guān)行業(yè)的測(cè)試解決方案,為用戶提供有競(jìng)爭(zhēng)力的測(cè)試解決方案。Aigtek已成為行業(yè)內(nèi)廣泛的產(chǎn)品線,并擁有相當(dāng)規(guī)模的設(shè)備供應(yīng)商。
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