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高壓功率放大器驅動壓電薄膜測試中應用

壓電材料是指受到壓力作用在其兩端面會出現電荷的一大類單晶或多晶的固體材料，它是可以進行能量轉換和信號傳遞的重要載體。壓電材料驅動方式一般為激振蕩式驅動，利用正弦波振蕩器來激勵發聲，這就需要可輸出大功率的信號源進行驅動或激勵。

市面上一般的函數信號發生器無論是進口的還是國產的，大電壓輸出都是10Vpp-20Vpp，電流輸出很小，在驅動各種壓電陶瓷材料測試時電壓以及功率都不夠，ATA-4012 高壓功率放大器就需要作為驅動放大部分來配合信號源來工作。

   壓電薄膜材料是原子或原子團經過或濺射的方法沉積在襯底上而形成的，其結構可以是費靜態、多晶甚至是單晶。PZT薄膜是目前應用廣泛的壓電材料之一，就是高壓電特性的PZT材料已經被大量應用在了揚聲器、超聲成像探頭、超聲換能器、蜂鳴器和超聲電機等電子器件中。

早人們利用溶膠-凝膠法制備了PZT薄膜，并在MEMS器件中進行實際應用，如驅動器、換能器和壓力傳感器。隨著薄膜制備技術的提高，開始涌現出多種制備手段，并且也利用多種技術制備了PZT壓電薄膜，如磁控濺射技術、脈沖激光沉積技術（PLD）、化學氣相沉積（CVD）和金屬化合物氣相沉積技術等。

某高校實驗室需要驅動的壓電薄膜材料主要工作在500KHz的頻率，電壓需要70V左右，電流需要2A左右，Aigtek技術工程師提供信號發生器的測試方案。

信號發生器和放大器推薦的是泰克的AFG3000系列、ATA-4012 高壓功率放大器驅動放大，信號發生器輸出電壓幅度只有10Vp-p，連接功率放大器ATA-4012，輸出電壓達到了160Vpp，功率大160W，頻率范圍是DC-1MHz，*驅動測試需求，可直接進行驅動壓電薄膜材料。

另外ATA-4012 高壓功率放大器驅動放大可用于驅動電容性、電感性負載，一般情況下，如果用交流電源驅動含有電容器或電感線圈的負載，會導致來自負載一側的逆向電流。在這樣的情況下，用通常的電源的話可能無法驅動。但是如果采用功率放大器來驅動，需要的高電壓、大電流也都可以實現。所以，對于壓電元件和電感線圈那樣的電容性·電感性負載，也能夠穩定地運行（輸出）。