完美真人·(中国APP)官方网站


搜索

您的關鍵詞

行業新聞

Industry News

行業新聞

功率放大器應用:什麽是壓電陶瓷?

作者:Aigtek 閱讀數:0 发布时间:2023-06-26 15:30:02

  現如今,科技發展的腳步快到你難以想象,世界已然邁入了電子信息化時代,無論是在工業應用領域還是消費電子領域當中,壓電陶瓷都是未來個應用領域發展的一大方向。:凸β史糯笃鞔蚪坏赖哪悖岬竭@一領域,想必對壓電陶瓷技術都不陌生。沒錯,壓電陶瓷就是功率放大器的經典應用方向之一,Aigtek今天想給各位工程師們科普的主角就是它,一起接著往下看吧~

  什麽是壓電陶瓷?

  壓電陶瓷是一種能夠將機械能轉化爲電能的半導體材料,其特點是能産生機械形變,其形變大小與其介質本身的固有常數有關,這種特性使它能夠作爲傳感器和驅動器。壓電陶瓷的組成材料一般包括鐵電相(主要是鐵酸铋)、鐵酸鉛、钛酸鋇和锆钛酸鉛等。

功率放大器應用:什麽是壓電陶瓷?

  壓電陶瓷具有三個重要的物理性能:第一是能使機械形變發生;第二是在施加電場時産生位移;第三是在電場中,由于介電常數和介電損耗不同,還能産生電壓。

  壓電陶瓷在機械能轉化爲電能方面具有三大功能:第一是壓電效應,第二是壓電非線性效應,第三是壓電電致伸縮效應。其中以壓電效應應用最爲廣泛,在機電換能、超聲波換能器等方面具有重要的作用。

  壓電陶瓷的發展曆程

  1880年,居裏兄弟首先發現電氣石的壓電效應,從此開始了壓電學的曆史;

  1881年,居裏兄弟實驗驗證了逆壓電效應,給出石英相同的正逆壓電常數;

  1894年,Voigt指出,僅無對稱中心的二十種點群的晶體才有可能具有壓電效應;

  第一次世界大戰,居裏的繼承人郎之萬,最先利用石英的壓電效應,制成了水下超聲探測器,用于探測潛水艇,從而揭開了壓電應用史篇章;

  1947年,第二次世界大戰中,美國Roberts在BaTio3陶瓷上,施加高壓進行極化處理,獲得了壓電陶瓷的電壓性;

功率放大器應用:什麽是壓電陶瓷?

  1955年,美國BJaffe等人發現了比BaTio3壓電性更優越的PZT壓電陶瓷,促使壓電器件的應用研究又大大地向前推進了一大步;

  70年代後期,聲表面波(SAW)的濾波器延遲線和振蕩器等SAW器件也取得了實用化。

  80年代後期至今,人們研制出馳豫鐵電體陶瓷材料,在此基礎上有成功研制出馳豫鐵電體單晶材料,爲三維超聲波成像奠定了基礎。

  壓電陶瓷的工作原理

  在壓電材料表面施加壓力可以産生電荷。這種直接壓電效應,也稱發電機或傳感器效應,將機械能轉換爲電能。反之,施加一定電壓時,逆壓電效應可以改變此類材料的長度。這種促動器效應將電能轉換成機械能。單晶材料和多晶鐵電陶瓷中都可産生壓電效應。

  在單晶中,晶格晶胞的不對稱結構,即低于居裏溫度TC時形成的極軸,是産生這種效應的充分必要條件。此外,壓電陶瓷具有自發極化特性,即晶胞的正負電荷濃度相互分離。同時,晶胞的軸線沿自發極化。

功率放大器應用:什麽是壓電陶瓷?

  壓電陶瓷的應用

  壓電陶瓷因其壓電性及有壓電性引起的機電性能的多樣性,使得它在衆多領域都有著廣泛應用,目前壓電陶瓷與高壓放大器配合已應用于汽車電子、消費電子、航空航天、生物醫學、工業等衆多領域,很好的推動了各領域研究的發展。

  應用案例:電壓放大器基于壓電陶瓷的光纖聲光移頻實驗中的應用

  實驗內容:利用高壓放大器對驅動電壓的放大實現壓電陶瓷的高效率振動,驅動電壓大幅增加,使得壓電陶瓷片振動強度大,其增強的聲光作用在光纖上産生有效的聲波傳輸和多普勒頻移。爲了保證壓電陶瓷工作性能可靠,性能優越的驅動放大器是關鍵。

功率放大器應用:什麽是壓電陶瓷?

  基于模式選擇耦合器(MSC)和聲致光纖光柵(AIFG)制作了一種光纖模式轉換移頻器(MCFS)。基本原理是通過光纖中LP11纖芯模式轉換爲基模的過程中,由于聲光效應産生多普勒頻移,可以直接得到一個500kHz-1MHz的低頻頻移分量。采用ATA-2022B高壓放大器對PZT進行放大,能夠實現對高頻PZT的有效驅動,放大倍數25倍,電壓能夠到100V,驅動頻率到5MHz,能夠很好的驅動PZT的高效振動,進而實現光纖上聲波的傳輸,産生有效的光纖彎曲和對光波的多普勒效應。

功率放大器應用:什麽是壓電陶瓷?

  作为国内测试仪器的民族品牌,安泰電子始终走在领域前沿,旗下自主研发生产的ATA-2000系列高壓放大器拥有DC-1MHz的带宽,200Vpp~1600Vpp的输出电压范围,40mA~500mA的电流输出能力,是壓電陶瓷相关应用的动态驱动研发测试的理想选择。

  ATA-2161高壓放大器

ATA-2161高壓放大器

  同時該系列功率放大器,可輸出理想的單端及差分信號,並設計了良好的過壓,過流,短路保護裝置,同時爲了更好的爲MEMS測試客戶應用,提供的完善的阻抗匹配網絡,方便用戶選擇對應的匹配阻抗。

ATA-2161高壓放大器

  以上就是本次關于什麽是壓電陶瓷?的全部內容介紹,希望能幫助大家對功率放大器有更深入的了解,想要了解更多射頻放大器的相關應用案例的工程師歡迎繼續關注我們。

西安安泰電子是專業從事功率放大器、高壓放大器、功率信號源、前置微小信號放大器高精度電壓源、高精度電流源等电子测量仪器研发、生产和销售的高科技企业,为用户提供具有竞争力的测试方案。Aigtek已经成为在业界拥有广泛产品线,且具有相当规模的仪器设备供应商,样机都支持免費試用。如想了解更多功率放大器等产品,请持续关注安泰電子官網www.aigtek.com或撥打029-88865020。


原文鏈接:/news/1795.html
【网站地图】【sitemap】