> 儀器知識(shí) > 技術(shù)參數(shù) > 超聲波功率放大器在超聲驅(qū)動(dòng)技術(shù)中的應(yīng)用 功率放大器技術(shù)指標(biāo)超聲技術(shù)目前已在中國、美國、日本等多個(gè)國家引起了科研工作者的廣泛高度關(guān)注。超聲技術(shù)也在國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)、生活、科研等各個(gè)領(lǐng)域扮演者十分重要的角色。功率超聲是利用超聲波的聲強(qiáng)能量使物體貨物理屬性發(fā)生變化的功率應(yīng)用；檢測(cè)超聲是把超聲波作為一種檢測(cè)工具，用超聲波作為獲取信息的載體，從而獲得通信應(yīng)用。
超聲波驅(qū)動(dòng)功率放大器實(shí)質(zhì)是一個(gè)功率信號(hào)發(fā)生器，用于產(chǎn)生激勵(lì)信號(hào)并向超聲波換能器提供超聲能量的一種裝置，他產(chǎn)生的激勵(lì)信號(hào)經(jīng)過功率放大以后再通過匹配電路與換能器阻抗匹配，從而驅(qū)動(dòng)換能器工作，即為超聲波換能器提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)過超聲波換能器后轉(zhuǎn)換成所需要的聲場(chǎng)，將電信號(hào)變換為機(jī)械振動(dòng)信號(hào)。
功率放大器的原理是首先由信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)特定頻率的信號(hào)，信號(hào)源產(chǎn)生的這個(gè)激勵(lì)信號(hào)在經(jīng)過功率放大后驅(qū)動(dòng)換能器工作，這個(gè)特定頻率就是換能器的頻率。一般應(yīng)用在超聲設(shè)備中的超聲波頻率為幾十KHz、幾百KHz或幾MHz，隨著精密技術(shù)的不斷發(fā)展，使用面也在逐漸擴(kuò)大。
功率放大器產(chǎn)品性能：
輸出信號(hào)的頻率在DC-24MHz（工作頻率范圍內(nèi)都可以）
信號(hào)發(fā)生器輸入的正玄波、方波、三角波、鋸齒波、任意波形通過放大器后均可放大輸出，功率放大器兼容市面上主流的任意波形函數(shù)信號(hào)發(fā)生器。
大輸出功率可達(dá)1000W，電壓1600Vpp，能夠取得不同換能器負(fù)載；
由于不同的換能器阻抗不同，輸入輸出電阻兩檔切換，可以更匹配更多容性，感性及阻性負(fù)載，測(cè)試面廣。
功率放大器驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷研究測(cè)試：
研究壓電陶瓷的驅(qū)動(dòng)特性,壓電陶瓷換能器材料的主要性能參數(shù)有：
(1) 壓電應(yīng)變常數(shù)
表示當(dāng)壓電晶體受到外界的單位電壓時(shí)，所產(chǎn)生的應(yīng)變大小。
(2) 壓電電壓常數(shù)
表示當(dāng)壓電晶體上受到外界單位應(yīng)力時(shí)，所產(chǎn)生的電壓梯度大小。這兩個(gè)參數(shù)是衡量壓電晶體材料發(fā)射性能的重要參數(shù)，參數(shù)越大，發(fā)射性能越好，發(fā)射靈敏度越高。
(3) 頻率常數(shù)
壓電晶片的固有頻率和其厚度乘積是一個(gè)常數(shù)，稱為頻率常數(shù)N，由此看出晶片厚度與諧振頻率成反比，而超聲波的頻率主要取決于晶片的厚度和晶片中的聲速 。
功率放大器--壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源,可輸出的直流電壓,其紋波、線性度、穩(wěn)定性、重復(fù)性等都達(dá)到設(shè)計(jì)要求；為了提高驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷負(fù)載時(shí)的頻率與響應(yīng)速度,電源還具有輸出功率放大功能。
西安安泰電子科技有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)電子測(cè)試儀器的生產(chǎn)廠家,主要產(chǎn)品有功率放大器、線束測(cè)試儀、高精度基準(zhǔn)源等。
功率放大器是指在給定失真率條件下，能產(chǎn)生最大功率輸出以驅(qū)動(dòng)某一負(fù)載（例如揚(yáng)聲器）的放大器。通常由3部分組成：前置放大器、驅(qū)動(dòng)放大器、末級(jí)功率放大器?！ ∫?、選擇功率放大器的時(shí)候，首先要注意它的一些技術(shù)指標(biāo)： 1、輸入阻抗：通常表示功率放大器的抗干擾能力的大小，一般會(huì)在5000-15000Ω，數(shù)值越大表示抗干擾能力越強(qiáng)； 2、失真度：指輸出信號(hào)同輸入信號(hào)相比的失真程度，數(shù)值越小質(zhì)量越好，一般在0.05%以下； 3、信噪比：是指輸出信號(hào)當(dāng)中音樂信號(hào)和噪音信號(hào)之間的比例，數(shù)值越大代表聲音越干凈?！ 《⒘硗?，在選購功率放大器的時(shí)候還要明確購買意愿： 如果希望加裝低音炮，可以購買5聲道的功放，通常2聲道和4聲道揚(yáng)聲器只能推動(dòng)前后揚(yáng)聲器，而低音炮只能再另配功放，5聲道功放就可以解決這個(gè)問題，功率放大器的輸出功率也要盡量大于揚(yáng)聲器的額定功率。
高頻功率放大器用于發(fā)射機(jī)的末級(jí)，作用是將高頻已調(diào)波信號(hào)進(jìn)行功率放大，以滿足發(fā)送功率的要求；
然后經(jīng)過天線將其輻射到空間，保證在一定區(qū)域內(nèi)的接收機(jī)可以接收到滿意的信號(hào)電平，并且不干擾相鄰信道的通信。
高頻功率放大器是通信系統(tǒng)中發(fā)送裝置的重要組件。
按其工作頻帶的寬窄劃分為窄帶高頻功率放大器和寬帶高頻功率放大器兩種，窄帶高頻功率放大器通常以具有選頻濾波作用的選頻電路作為輸出回路，故又稱為調(diào)諧功率放大器或諧振功率放大器；
寬帶高頻功率放大器的輸出電路則是傳輸線變壓器或其他寬帶匹配電路，因此又稱為非調(diào)諧功率放大器。
高頻功率放大器是一種能量轉(zhuǎn)換器件，它將電源供給的直流能量轉(zhuǎn)換成為高頻交流輸出。
在“低頻電子線路”課程中已知，放大器可以按照電流導(dǎo)通角的不同，將其分為甲、乙、丙三類工作狀態(tài)。
甲類放大器電流的流通角為360°，適用于小信號(hào)低功率放大。
乙類放大器電流的流通角約等于180°；丙類放大器電流的流通角則小于180°。
乙類和丙類都適用于大功率工作。丙類工作狀態(tài)的輸出功率和效率是三種工作狀態(tài)中最高者。
高頻功率放大器大多工作于丙類。
但丙類放大器的電流波形失真太大，因而不能用于低頻功率放大，只能用于采用調(diào)諧回路作為負(fù)載的諧振功率放大。
由于調(diào)諧回路具有濾波能力，回路電流與電壓仍然極近于正弦波形，失真很小。
除了以上幾種按電流流通角來分類的工作狀態(tài)外，又有使電子器件工作于開關(guān)狀態(tài)的了類放大和戊類放大。
丁類放大器的效率比丙類放大器的還高，理論上可達(dá)100%，但它的最高工作頻率受到開關(guān)轉(zhuǎn)換瞬間所產(chǎn)生的器件功耗(集電極耗散功率或陽極耗散功率）的限制。
如果在電路上加以改進(jìn)，使電子器件在通斷轉(zhuǎn)換瞬間的功耗盡量減小，則工作頻率可以提高。
這就是戊類放大器。
我們已經(jīng)知道，在低頻放大電路中為了獲得足夠大的低頻輸出功率，必須采用低頻功率放大器，而且低頻功率放大器也是一種將直流電源提供的能量轉(zhuǎn)換為交流輸出的能量轉(zhuǎn)換器。
高頻功率放大器和低頻功率放大器的共同特點(diǎn)都是輸出功率大和效率高，但二者的工作頻率和相對(duì)頻帶寬度卻相差很大，決定了他們之間有著本質(zhì)的區(qū)別。
低頻功率放大器的工作頻率低，但相對(duì)頻帶寬度卻很寬。
例如，自20至20000Hz，高低頻率之比達(dá)1000倍。因此它們都是采用無調(diào)諧負(fù)載，如電阻、變壓器等。
高頻功率放大器的工作頻率高（由幾百kHz一直到幾百、幾千甚至幾萬MHz），但相對(duì)頻帶很窄。
例如，調(diào)幅廣播電臺(tái)（535－1605kHz的頻段范圍）的頻帶寬度為10kHz，如中心頻率取為1000kHz，則相對(duì)頻寬只相當(dāng)于中心頻率的百分之一。
中心頻率越高，則相對(duì)頻寬越小。因此，高頻功率放大器一般都采用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載回路。
由于最后一特點(diǎn)，使得這兩種放大器所選用的工作狀態(tài)不同：
低頻功率放大器可工作于甲類、甲乙類或乙類（限于推挽電路）狀態(tài)；高頻功率放大器則一般都工作于丙類（某些特殊情況可工作于乙類）。
近年來，寬頻帶發(fā)射機(jī)的各中間級(jí)還廣泛采用一種新型的寬帶高頻功率放大器，它不采用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載回路，而是以頻率響應(yīng)很寬的傳輸線作負(fù)載。
這樣，它可以在很寬的范圍內(nèi)變換工作頻率，而不必重新調(diào)諧。
綜上所述可見，高頻功率放大器與低頻功率放大器的共同之點(diǎn)是要求輸出功率大，效率高；
它們的不同之點(diǎn)則是二者的工作頻率與相對(duì)頻寬不同，因而負(fù)載網(wǎng)絡(luò)和工作狀態(tài)也不同。
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