水声功率放大器驱动水声换能器的测试研究
随着水声通信技术的发展,水下通信设备也开始逐步走向实用化,为了满足其实际的使用要求,功率放大器的设计需要具有高效率的特性,并能在水下长时间连续可靠的工作。
压电陶瓷换能器主要负责电信号与声信号之间的转换,换能器拥有最佳的匹配网络,能输出最大的发射功率,从而得到最高的功放功率。当换能器需要在一个较宽的频带范围内工作时,假设换能器本身的-3dB带宽较窄,这时我们需要在功放和换能器之间连接,来提高换能器的输出功率和带宽,并提高功率放大器的效率。
水声换能器的容性负载,会产生很大的无功功率,因此需要设计匹配电路,匹配包括调谐和阻抗匹配。Aigtek推出低频、宽带、大功率的功率放大器来驱动水声换能器。ATA-L系列是一款宽频带能输出较大功率的单通道放大器。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。
水声换能器是利用晶体(石英或酒石酸钾钠)压电陶瓷(钛酸钡和锆钛酸铅等)的压电效应或铁镍合金的磁致伸缩效应来进行工作的。所谓压电效应,就是把晶体按一定方向切成薄片,并在晶体薄片上施加压力,在它的两端面上会分别产生正电荷和负电荷。反之在晶体薄片上施加拉伸力时,它的两个端面上就会产生与加压力时相反的电荷。与压电效应相反时电致伸缩效应,即在晶体的两个端面上施加交变电压,晶体就会产生相应的机械变形。
声纳发射超声波时就把超声波振荡电压加在晶体薄片的两个端面上。于是晶体的厚度就会随着超声波振荡电压而变化,产生超声波震动。晶体震动推动周围的水就产生的超声波的辐射。
Aigtek水声功率放大器阻抗匹配分为六档可调,输出电流Monitor :100mV/A,输出电压Monitor :10mV/V,输出监测口为BNC接头,可用探头连接到示波器进行实时监测。
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公司军工四证齐全 ,主营业务为:水下探测系统、低自噪声高性能水听器、水听器用加速度计放大器等,并提供水声实验室建设、水听器性能测试和低频声换校准的解决方案;公司为国内较少从事低频换能器研发的单位,与杨士莪院士成立院士工作站展开相关研究,公司具有丰富的低频水听器研发、校准、测试的工程经验。
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