安泰電子功率放大器在壓電疊堆大力矩微位移平臺中測試應用

微位移定位工作平臺在光電子器件或集成電路加工以及生物醫(yī)學等領(lǐng)域有著極其重要的作用。運用壓電疊堆設(shè)計制造的微位移定位工作平臺能提供大行程、大力矩、小體積和快速響應的工作特性，但是由于壓電材料帶來的滯后和蠕變非線性特點，導致在使用中受到一定的限制。本文運用Labview和Matlab軟件，對基于壓電疊堆的大力矩微位移平臺進行驅(qū)動設(shè)計，提高微位移平臺工作的穩(wěn)定性和定位精度。

微位移平臺驅(qū)動系統(tǒng)：

實驗設(shè)備：Labview、驅(qū)動信號調(diào)理電路、功率放大器、位移傳感器、采集信號調(diào)理電路和電源。

實驗過程：

微位移平臺系統(tǒng)運用位移傳感器測出微位移平臺的位移情況，經(jīng)采集信號調(diào)理電路將信號轉(zhuǎn)化為Labview能識別的電壓信號，然后Labview根據(jù)預先設(shè)定的位移值經(jīng)分析計算后，將分析結(jié)果輸出并經(jīng)驅(qū)動信號調(diào)理電路和功率放大器變?yōu)槲灰破脚_中壓電疊堆能取用的電壓。運用Labview強大的控制和計算分析功能，以及設(shè)計的簡便靈活，可以在實際中根據(jù)需要選用合適的控制方式，實現(xiàn)微位移平臺快速準確的定位。

壓電疊堆產(chǎn)生大位移需要輸入電壓達到200V，一般信號發(fā)生器或者電源都無法滿足要求，因此需要一款高速、寬頻帶、高電壓輸出的功率放大器。ATA-4052功率放大器能處理從直流到500kHz的信號，是一種高速、寬頻帶、高電壓輸出的雙極性功率放大器。電壓和電流可以正負極性自由地四象限輸出，所以對于電容性負荷、電感性負荷都能夠穩(wěn)定動作。

ATA-4000系列功率放大器的特點是高速、寬頻帶（直流-500kHz）、高上升速率；高電壓輸出大300Vpp，可設(shè)置直流偏置，有良好的階躍響應，低輸出阻抗；

實驗結(jié)果：

增量型PID的閉環(huán)驅(qū)動系統(tǒng)特性測試，方波響應結(jié)果：

正弦波響應實測結(jié)果：

三角波響應實測結(jié)果：