[發(fā)明專利]一種壓電陶瓷的驅(qū)動(dòng)放大電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410441037.8
• 申請日: 2014-09-01
• 公開（公告）號(hào): CN104242842B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐立松;李佩玥;葛川;尹志生;隋永新;楊懷江
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號(hào): H03F3/45
• 分類號(hào): H03F3/45
• 代理公司: 長春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙)22210
• 代理人: 陶尊新

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)控制領(lǐng)域，具體涉及一種壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)放大電路，它可以靈活的組成壓電陶瓷電源。

背景技術(shù)

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使人類的研究領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，當(dāng)前系統(tǒng)的操作對(duì)象已經(jīng)從宏觀擴(kuò)展的微觀納米級(jí)別。壓電陶瓷依據(jù)壓電效應(yīng)的原理，使用特殊的壓電材料燒結(jié)而成，具有體積小、位移分辨率高、動(dòng)態(tài)性能好、發(fā)熱小等特點(diǎn)，在納米定位的場合中有著非常廣泛的應(yīng)用。壓電陶瓷的性能實(shí)現(xiàn)總是離不開壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)的支持，可以說壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)放大器的性能最終決定了壓電陶瓷的機(jī)械性能。當(dāng)前的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)有電壓控制和電荷控制兩種解決方案，其中電壓控制方案因具備良好的動(dòng)態(tài)性能成為壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)控制的主流方案。使用電壓控制方法，采用靈活的電路形式組成高精度的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器是當(dāng)前技術(shù)研究的一個(gè)熱點(diǎn)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有壓電陶瓷的驅(qū)動(dòng)控制器靈活性差的問題，提供一種壓電陶瓷的驅(qū)動(dòng)放大電路。

一種壓電陶瓷的驅(qū)動(dòng)放大電路，由差分輸入電路、電壓放大電路和電流放大電路組成；所述差分輸入電路的輸出端與電壓放大電路的輸入端連接，電壓放大電路的輸出端與電流放大電路的輸入端連接，所述電流放大電的輸出端串聯(lián)電阻后與壓電陶瓷組成RC充放電電路給壓電陶瓷供電；所述的差分輸入電路由耗盡型MOS管Q6、電阻R6、由分晶體管Q1_A和分晶體管Q1_B組成的差分對(duì)管Q1、高壓晶體管Q2和Q3、由三極管Q4_A和三極管Q4_B組成的電流源三極管Q4、電阻R1、電阻R2、電阻R3以及二極管D1組成；所述電壓放大電路由可變電阻R4、可變電阻R5、晶體管Q5、耗盡型MOS管Q7和R7組成；所述電流放大電路由高壓MOS管M1、高壓MOS管M2、電阻R8、電阻R9和電阻R10組成。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明所述的壓電陶瓷的驅(qū)動(dòng)放大電路，由差分輸入電路、電壓放大電路和電流放大電路組成，它依據(jù)放大器的設(shè)計(jì)思想而提出，結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用便捷，具有靈活性強(qiáng)，成本低等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明采用分立的電子器件實(shí)現(xiàn)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電路，依據(jù)放大器的設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)了高壓供電的運(yùn)算放大器，該高壓供電的運(yùn)算放大器具備驅(qū)動(dòng)高精度壓電陶瓷的能力，同時(shí)電路應(yīng)用便捷，并且有效的降低了成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的所述的壓電陶瓷的驅(qū)動(dòng)放器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述的壓電陶瓷的驅(qū)動(dòng)放大電路的電路原理示意圖；

圖3為本發(fā)明所述的驅(qū)動(dòng)放大電路的模型及在電路中的應(yīng)用原理圖；

圖4為將本發(fā)明所述的壓電陶瓷的驅(qū)動(dòng)放器應(yīng)用于電壓分辨率測試的原理示意圖；

圖5為將本發(fā)明所述的壓電陶瓷的驅(qū)動(dòng)放器應(yīng)用于電壓分辨率測試示波器顯示的結(jié)果示意圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一、結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，一種壓電陶瓷的驅(qū)動(dòng)放大電路，所述的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電路從外部接口上看是一個(gè)運(yùn)算放大器，它有通用運(yùn)算放大器全部接口，其在使用方法上也等同運(yùn)算放大器；其實(shí)現(xiàn)的框圖如圖1所示，其內(nèi)部由差分輸入電路、電壓放大電路和電流放大電路組成；差分輸入電路由高精度的對(duì)晶體管組成，電壓放大電路使用高壓三極管組成，電流放大電路由MOS管組成的推挽電流放大電路實(shí)現(xiàn)；最后串聯(lián)電阻與壓電陶瓷組成RC充放電電路給壓電陶瓷供電。