隨著科技的不斷發(fā)展，人們研究的對象已經(jīng)深入到微觀領域。超聲波探頭主要材料有壓電晶體(電致伸縮)及鎳鐵鋁合金(磁致伸縮)兩類，電致伸縮的材料有鋯鈦酸鉛(PZT)等。針對市場上常規(guī)信號源輸出電壓低,帶負載能力弱,無法驅動超聲波探頭、換能器等大功率容性負載的實際問題。
超聲波探頭驅動原理：
超聲波探頭，主要利用石英等壓電晶體的逆壓電效應來完成電能到超聲波機械振動的轉換(即超聲波的發(fā)射)，利用壓電晶體的壓電效應來完成超聲波機械振動到電能的轉換(即超聲波的接受)，因此又可將其稱為超聲波發(fā)生器或超聲波接收器，是超聲波檢測的一重要組成部分，也是影響檢測結果的一重要結構。
超聲波探頭根據(jù)其所完成功能的不同分為發(fā)射探頭和接收探頭，其中，發(fā)射探頭主要利用壓電晶體的逆壓電效應來發(fā)射超聲波，當高頻電壓作用于晶片(超聲波探頭的關鍵部件，是一個具有壓電效應的晶體薄片)上時，壓電晶體受激勵以相同的頻率在相鄰介質(zhì)中傳播超聲波，完成電能到機械振動的轉換。而接受探頭主要利用壓電晶體的壓電效應來接受超聲波，當超聲波在不同介質(zhì)中傳播時，在介質(zhì)的交界面處發(fā)生反射，反射后的超聲波作用于壓電晶體上，便產(chǎn)生與機械振動頻率相同的電能，完成機械振動到電能的轉換。
信號發(fā)生器輸出電壓峰峰值一般是在20Vp-p，通過連接功率放大器大可輸出電壓160Vp-p(±80V)，電流2Arms，帶寬(-3dB)DC~1MHz，壓擺率400V/μs，輸入為BNC接口，輸入電阻50Ω、5kΩ兩檔可選，完美匹配高低內(nèi)阻信號源。電壓增益數(shù)控0~50倍可調(diào)，具體分為粗調(diào)(1step)和細調(diào)(0.1 step)兩種。結合液晶面板增益的顯示，能夠快速調(diào)整至需要的電壓值。
與傳統(tǒng)器件相比,超聲波探頭的驅動有著特殊的要求,一般要求驅動電源輸出頻率在20kHz—1MHHz。另外,為了充分利用可通過頻率、相位和幅值改變壓電片完成電能到機械振動的轉換，要求驅動的電壓和功率需可調(diào)，并可輸出大功率進行驅動。Aigtek基于對功率放大器多年的測試研究,ATA4012作為雙極性高壓驅動電源能很好地實現(xiàn)所需要的功能。
