一种高输出电压的压电陶瓷驱动电源的研究

压电陶瓷驱动电源是压电陶瓷微位移器应用中的关键部件.PA85A是一种高压、高精度的MOSFET运算放大器.本文提出了一种基于PA85A的单端供电的新型压电陶瓷驱动电源,介绍了该电源设计原理并对其性能进行了分析和测试.该电源具有集成度高,响应速度快,驱动力强,稳定性好,输出电压高达(306.8V)的特性,能有效用于光纤光栅传感系统中.     

基于DC-DC升压和LC振荡的叠层压电陶瓷驱动电源研究

根据叠层压电陶瓷的大容性负载特性,在电路分析的基础上提出了基于DC-DC升压变换器和LC振荡的驱动控制电源,在驱动电路中加入偏置电压,使输出电压在-20 V到100 V之间,满足叠层压电陶瓷的驱动要求.将此驱动器用于压电直线电机,电机运转平稳,电路功耗小,通过匹配不同的电感实现了宽频率范围驱动.     

基于LTC6090的桥式压电物镜驱动器驱动电源设计

针对数字共焦显微系统中压电物镜驱动器的控制应用,以LTC6090运算放大器为核心,采用误差放大电路结合桥式电路的形式,设计了一种单极性电压输出型压电物镜驱动器驱动电源。实验表明该驱动电源不仅结构相对简单,成本低廉,还具有线性度较高、静态纹波较小和方波响应较好的特点,能够满足本系统中压电物镜驱动器的驱动要求。     

基于单片机控制的压电陶瓷变压器驱动电源

以单片机及其控制电路为基础,设计了压电陶瓷变压器驱动电源,该电源为压电陶瓷变压器提供特定的振荡信号,根据压电陶瓷变压器的输出信号,适时调整输入频率,使其与压电陶瓷谐振频率一致,最大限度地保持了压电陶瓷的升压比,保证了压电陶瓷变压器的最大输出。实验数据表明,利用该驱动电源控制的压电陶瓷变压器,具有响应速度快,稳定性好,结构简单,调试方便,造价低廉,实用性强等特点,适用于压电陶瓷驱动器。     

纳米级压电陶瓷微位移系统的研究

介绍了一种用于纳米磨削的新型微位移系统,该系统由压电陶瓷微位移工作台和计算机控制的专用驱动电源组成,系统精度与压电陶瓷致动器和控制系统密切相关。阐述了以压电陶瓷致动器为核心的微位移工作台和驱动电源的设计原理和设计特点,并用已研制成的高精度高分辩率微位移系统实现了陶瓷样件的纳米镜面磨制。     

LLCC电路在压电陶瓷变压器上的应用

结合压电陶瓷变压器的特点,介绍了压电陶瓷变压器的等效电路.为了使压电陶瓷变压器获得良好的工作性能,必须使其工作在固有谐振频率并有良好的阻抗匹配,因此提出了将LLCC谐振电路应用在压电陶瓷变压器上的方法,并对该电路的特性进行了分析.分析表明,LLCC谐振电路能满足在压电陶瓷变压器的应用,并且根据其固有谐振频率的大小,可以推算出阻抗匹配电路的参数.     

基于积分器的压电陶瓷自感知执行器研究

拟用压电陶瓷执行器自感知位移，省去外部传感器．从基本压电方程出发，推导出压电陶瓷执行器晶片上自由电荷中包含的执行器位移信息，进而提出了一种基于积分器电路的压电陶瓷执行器位移自感知方法．对压电陶瓷叠堆执行器设计了电压驱动电路，同时设计了获取自由电荷的积分器电路．基于此复合电路，执行器在执行的同时，可以感知其自身的位移．该方法使得自感知电路的调节和感知信号的获取变得容易，克服了电桥法自感知电路阻抗不易匹配的不足．实验结果表明，在不同的驱动电压波形、不同的驱动电压频率下，基于积分器的压电陶瓷自感知执行器均能够很好地获取执行器的位移信号．     

提高引信压电电源传输效率的方法研究

论述引信压电电源的特性，对压电陶瓷材料在发射时受压力下产生的能量进行了计算。结合火炮发射的膛压特点，进行了引信压电电源传输电路的设计，通过对压电陶瓷受压产生能量到存储能量的传输效率分析，提出了用多片压电陶瓷并联提高能量存储效率的方法。该方法可有效提高压电电源的传输效率。     

数字共焦显微仪压电陶瓷物镜驱动电源设计

采用模块化设计思想,设计一种数字共焦显微仪压电陶瓷物镜驱动电源,并进行测试。该电源以AT89S52单片机作为主控芯片,控制12位D/A转换器MAX538,再将D/A转换的输出电压用运算放大器HA17741构成的比例放大电路进行小电压放大,用来控制高压DC-DC转换器BYH12-200S01。电源测试时,输出电压能在16～200V内数控可调,并且精度达60mV,纹波电压小于20mV,能够满足压电陶瓷物镜驱动的电压设计要求。     

压电晶体传感器驱动电路的研究

在压电晶体传感器中,石英晶体微天平(QCM)因其实时、快速和高敏感度高等优点已经获得了广泛应用.本文给出一套压电晶体传感器驱动电路,该电路基于模拟锁相环的工作原理,能有效地补偿晶体的静态电容,消除相位误差,晶体可以锁定在串联谐振状态下,通过外接设备可以测得精确度较高的晶体谐振频率和动态电阻.内部振荡电路由芯片MC12148外接变容二极管实现,可接入很宽的频率范围内的晶体进行使用.     

压电执行器位移自感知方法研究

在压电执行器闭环控制系统中,需要位移传感器提供位移反馈量．为了省略位移传感器,提出一种利用电子电路使压电执行器自感知其自身位移的方法．根据压电电荷几乎与位移成正比的特点,用电子电路获得驱动电荷,从电荷换算位移．提出了对压电执行器采取电压驱动和获取电荷为一体的复合驱动方法,高压运放输出作为高压驱动电源,电流积分器获得压电电荷．实验测量了带载和空载下压电双晶片和压电叠堆的自由位移,通过涡流位移传感器标定得到,双晶片位移自感知误差小于3．61％,叠堆位移自感知误差小于1．81％,实验测量了压电叠堆带载情况下的输出位移,结果表明可以用于带载位移自感知。     

基于ICP传感器的参数可变的冲击波存储测试系统设计

针对现有冲击波超压测试系统带宽不足的现状,分析了不同类型的压力传感器的优缺点,采用两级放大电路设计了基于ICP传感器的参数可变的冲击波存储测试系统。主要介绍了ICP传感器的电源电路,参数可变电路及滤波电路,可根据不同的测试要求设置参数,提高了系统的灵活性。 采用FPGA进行数字逻辑控制设计,提高了测试系统的稳定性和可靠性并减小了系统体积。最后在自然环境和现场环境下分别进行了试验,结果验证了其可靠性、生存性、灵活性。     

基于LM4766的音频功率放大器设计

介绍音频功率放大器的原理与设计,讨论了主要元器件及参数的选择.整个电路主要由稳压电源、前置放大器、功率放大器共三个部分构成.其中LM4766是一立体声音频放大器电路,采用双电源应用电路.电路结构简单,并给出了测试结果,实验结果表明该功率放大器在带宽、失真度、效率等方面具有较好的指标.     

虚地输出式高精度数控电源设计

为了解决传统电源输出电压幅度不高的问题,设计了一款高精度、高质量的直流稳压电源——虚地输出式数控电源.它采用ATmega8单片机和高精度16位DA转换芯片——DAC8532进行程序控制,通过差分放大电路、运算放大电路和设置不同的参考点来进行电压放大和输出,并通过负反馈来提高电压输出精度.该设备能够产生较高的输出电压,具有安全方便、自动快捷等优点.     

基于多次压电效应的自感知执行器研究

针对多次压电效应在同一压电体上双向可逆的特点,进行了多次压电效应实现压电执行器位移自感知的理论分析,由此阐明了压电体中多次逆与多次正效应的一一对应关系,以及介电电位移与多次正压电电位移分离的可行性.通过引入参考电容,采取电流积分与差分比例运算电路相结合的方式,得到一种较电桥电路解耦更易于在工程实际应用的方法.采用PZT-5叠堆执行器进行实验,验证了该解耦方法的正确性,同时得出了PZT-5叠堆二次正压电效应的线性系数,并进一步分析了三次压电效应对自感知执行器的分辨力和精度的影响,为压电自感知执行器性能的改善提供了一条新途径.     

基于PT的小型化振动主动控制系统的研究

本文利用压电变压器（PT）替代电磁变压器、开关功放替代线性功放设计一种小型化的振动主动控制系统。此系统中,直流低电压通过DC—DC转换模块转换为直流高电压。此电压作为驱动系统的母线电压,参考信号经过信号调理电路后进入DSP控制器,经过相关算法的处理输出PWM信号,开关功放将该信号放大,最后低通滤波器将此信号解调,解调后的高压交流信号作用于压电驱动器,从而达到振动主动控制的目的。     

多输出直流稳压电源设计

该直流电源提供多个以固定式三端线性集成稳压器为核心的直流电压输出,适合为放大器等模拟控制系统供电,同时该电源还提供一个基于MC34063的可调式开关电源,具有效率高、带负载能力强等特点,适合为单片机等数字控制电路供电．该电源系统结构紧凑、性能稳定,可满足多种工作电压系统的需求．     

压电驱动型电液伺服阀前置级驱动器实验研究

针对电液伺服阀电磁式前置级驱动器频响低的问题，提出了一种压电驱动型电液伺服阀前置级驱动器，该驱动器以压电叠堆(积层式压电微位移器)为驱动元件，通过基于三角形放大原理的柔性铰链放大机构，放大压电叠堆的输出位移．同时，设计、研制了实验装置，并在试制样机上对其静、动态特性进行了实验．研究表明，该驱动器具有线性良好、高分辨率、高频响等特点，由有限元分析得到的固有频率达到了1．201kHz，实际测量的固有频率为1kHz。     

提高电路可靠性的几项技术

为了提高电路的可靠性 ,结合几个具体电路 ,从 4个方面简要阐述了抑制电路中的噪声和干扰的原理及实施办法。其中 ,使电位器的滑动接点远离放大器的输入端及尽可能将电位器用在大信号一侧的方法 ,能在一定程度上减小噪声电压对整个电路的影响 ;在继电器线圈两端并接高速放电二极管和 RC吸收电路能大大消弱继电器工作时线圈两端产生的负脉冲电压 ;用金属壳将高输入阻抗放大器的输入端屏蔽可消除各种外界干扰信号对放大器的干扰 ,而在高输入阻抗放大器的输入端接入隔离环可减少电源线漏电等对放大器的影响 ;在数字电路的终端连接终端电阻会明显改善数字电路中易出现的终端反射效应     

一种高性能全差分运算放大器的设计

设计了一种具有高增益、大带宽的全差分折叠式共源共栅增益自举运算放大电路,适用于高速高精度流水线模数转换器余量增益电路(MDAC)的应用,增益自举运算放大器的主放大器和子放大器均采用折叠式共源共栅差分结构,并且主放大器采用开关电容共模反馈来稳定输出电压,该放大器工作在5.0V电源电压下,单端负载为2pF,采用华润上华(CSMC)0.5μm 5VCMOS工艺对电路进行仿真测试,结果显示该运放的直流增益可达到126.3dB,单位增益带宽为316MHz。精度为0.01%时的建立时间为4.3ns。