水声功率放大器的发展现状及应用领域 功率放大器常见问题解决方法

    功率放大器的一种常用的电子测量仪器，在电子测试实验室中有一定的应用，其中功率放大器是高校、科研单位电子类实验室不可缺少的实验设备；

    目前很多科研实验室都会遇到常规的信号源输出电压低，带负载能力弱，无法取得超声波换能器等大功率容性负载的实际问题，如何选择一款合适的功率放大器？需要哪些指标？

    指标：

    带宽：通常功率放大器带宽都是以正弦波来定义的，例如功率放大器100KHz，指的是正弦波信号，可以达到的最高频率；

    而不是方波或者三角波，这些波形由于其高次谐波的影响；

    不能达到，通常厂家会给出小信号带宽或者大信号带宽，客户需要根据自己的应用与厂家进行沟通。

    电压：需要放大信号的最高电压值，客户通常要注意自己测试应用需要的电压是有效值Vrms还是峰峰值Vpp，通常厂家给出的是峰峰值。

    电流：

    功率放大器通常输出的功率是恒定的，这样P=U*I，也就是电压和电流在功率恒定下是成反比的；

    通常厂家给出的电流值是最大值，特别是当在DC下当电压输出最大时，电流一定是最小的。

    功率：

    功率代表了放大器的驱动能力，P=U*I，通常功率的选择与客户预期希望加载再待测设备上的电压与电流有关；

    但是如果负载是纯阻性负载是方便计算的，如果是容性或是感性负载就需要客户与厂家工程师进行沟通，进行一定的模拟仿真后获得一个准确的需求。

    通道：

    根据测试的应用选择通道数，目前厂家主流的是单通道或者双通道，但是有些厂家可以根据用户需要定制通道；

    较多可以达到8通道，同时可以保证通道的同步性，也可以输出不同相位差的信号，方便了用户的使用。

    增益：

    分为模拟增益及数控增益，模拟增益采用电位器调节，模拟增益无法精确放大只能，通过外置观测示波器来读取；

    逐步被厂家淘汰，数字增益控制，调节精度高，直观方便，是目前主流放大器采用的增益放大方式。

    输入输出阻抗匹配：

    放大器通常配合信号源使用，通常信号源有50欧姆及高阻输出，放大器在输入阻抗有对应的匹配阻抗，保证了输入端的安全。

    输出阻抗匹配，由于客户驱动的负载的多样性，需要厂家提供更灵活的匹配电阻。

    保护：

    功率放大器由于驱动负载，由于很多是动态变化的，就对功率放大器提出了更高的要求；

    为了防止损坏功率放大器，通常要求有过电压保护，过电流保护，过热保护，短路保护。

    安全性

    由于功率放大器通常进行负载的驱动，而负载的特性的复杂，决定了我们使用功率放大器的风险，如果安全的使用功率放大器需要注意的问题：

    1、选择合适功率的放大器，对于待输入信号进行预估电压电流、功率、频率、波形等（参见如何选择功率放大器）。

    2、保证功率放大器安全接地

    3、查看说明书看厂家对应产品是否支持长时间连续工作能力

    4、注意仪器的散热

    5、前端连接线的稳定可靠，防止短路发生

    6、信号源输入信号再安全范围之内

    总之：选购好的功率放大器设备，要从外观到内里进行挑选，外观做的漂亮的设备，证明厂家对待产品的质量态度和产品定位较高。

    但是好的设备通常市场上都会有仿制，所以性能参数和节能，安全性等多方面考虑才能选到好的设备。

    所以选够功率放大器设备时,优先考虎一些市场定位准确,产品有客户先例的。可以先试用样机的或者是能到他的客户那里去看看.然后货比三家再行定夺。

压电陶瓷材料是一种电能与机械能相互转换的材料，即给压电材料施加一个机械应力，将会再其表面产生电荷，反之，将外加电场再压电材料上，压电材料也会产生机械形变。压电陶瓷具有体积小，分辨率高，响应快，推力大等一系列特点。用它制成的压电陶瓷驱动器广泛应用于微位移输出装置、力发生装置、机器人、冲击电机、光学扫描等领域。因此压电陶瓷的驱动电源技术已成为非常重要的研究热点。

压电陶瓷驱动电源的性能直接关系着高精度微位移的实现，针对压电陶瓷驱动电源的发展现状，安泰Aigtek公司推出的ATA系列功率放大器产品，主要用来驱动各种压电陶瓷，用来满足大功率，高电压驱动要求，解决了信号发生器低电压/小功率的问题，用来激励各种容性/感性负载。

压电陶瓷驱动器专用功率放大器 ,可以给驱动器提供很高的电压输出 (1600Vpp) ,工作频率最大范围在DC-24MHz ,输出功率最大1000VA，也可适用于以逆压电效应为基本原理的压电器件在以动态输出为主要目的情况下应用。

Aigtek功率放大器特点：

• 可与主流的信号发生器配套使用，实现信号的完美放大；
• 电压增益数控可调，一键保存常用设置，提供了方便简洁的操作选择；
• 输入电阻50Ω、5kΩ两档可选，完美匹配高低内阻信号源；
• 过流过压保护，多通道可定制

Aigtek除此之外其他产品系列详情：

L系列：是专门为水声领域推出的水声功率放大器，该系列产品最大输出1020Vrms电压，1000VA功率，可驱动0~100%的阻性或非阻性负载，客户可根据测试需求灵活调节，频率范围200Hz ~ 120kHz。

ATA-1000系列：可广泛运用于电子类教学实验室、声呐系统、超声波探伤水声以及航空航天等领域。该系列产品：最大输出电压70Vp-p（±35V），输出电流 1A，带宽（-3dB）高达DC~24MHz。

ATA-2000系列：工作频率达DC-1MHz，输出电压1600Vpp，电流500mA。

ATA-3000系列：提供了DC-100KHz的带宽，0~180Vpp的输出电压范围，0~18A的电流输出能力，是电磁场测试的理想选择。

ATA-4000系列：在相对比而言，电流、电压、频率指标均衡，最大输出310Vp-p (±155V)电压，320W功率，频率范围：DC-3MHz，可以驱动高压型功率负载。

ATA-100系列：针对院校基础教育推出，功率最大输出28W，电流2A，全功率带宽（-3dB）高达DC-5MHz，与此同时，ATA-100的价格更加平易近人，最大限度的满足教育类型市场的承受能力和需求。

西安安泰电子科技有限公司（Aigtek），是国内专业从事电子测量仪器研发的高科技公司。专注于功率放大器、计量校准源、线束测试仪等产品的研发，打破了西方的技术垄断和封锁，产品广泛服务于国防、航空、航天及芯片研究领域，服务全球超过1000家科研机构，助力全球科技进步。