超聲功率放大器在MEMS超聲測試中的應(yīng)用
MEMS(微機電系統(tǒng))技術(shù)的不斷發(fā)展,目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用在生物、航空、醫(yī)學(xué)、航天等多領(lǐng)域。MEMS傳感器即微機電系統(tǒng)(Micro-electro Mechanical Systems),是指精密機械系統(tǒng)和微電子電路技術(shù)結(jié)合發(fā)展出來的一項工程技術(shù),它的尺寸一般在微米量級。
圖:MEMS微機電系統(tǒng)示意圖
MEMS傳感器想要成功主要看封裝技術(shù),包括SIP(系統(tǒng)級封裝)、WLP(晶圓級封裝)、三維硅穿孔(TSV)等技術(shù),采用三維堆疊技術(shù),能夠把微型化后的傳感器機械部件和其他微電子組件集成,依據(jù)不同的應(yīng)用來選擇不同的封裝形式。
對于大部分的MEMS傳感器來說,想讓它正常使用和發(fā)揮功效,就要通過內(nèi)部可動微結(jié)構(gòu)在適當(dāng)范圍內(nèi)進行變形和位移來實現(xiàn),所以對MEMS進行模態(tài)測試就要讓其振動,也就是需要進行激勵。
對于MESM模態(tài)測試的激勵方法包括磁激勵、熱激勵、靜電激勵、壓電激勵、聲激勵以及基于壓電陶瓷的底座激勵。
對于MEMS的多種激勵方法,選擇合適的激勵裝置是非常重要的。安泰超聲功率放大器最大輸出電壓10kV,最大輸出電流64Ap,最大輸出功率10kW,電壓增益數(shù)控可調(diào),能夠滿足不同的激勵指標(biāo)需求。
超聲功率放大器在MEMS超聲測試的工作原理:
高頻MEMS核心器件主要是壓電控制器件,利用其壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)來實現(xiàn)機械能和電能的轉(zhuǎn)換,通過壓電控制器件在高頻電信號激勵下產(chǎn)生高頻振動,從而激發(fā)出超聲波,使用壓電控制器件接收超聲波轉(zhuǎn)化成電信號,實現(xiàn)超聲信號的轉(zhuǎn)化。
高頻MEMS一般是激振蕩式驅(qū)動,通過方波或者脈沖振動器激勵,由于高頻MEMS需要1MHz以上的電流以及30Vp-p的電壓,而信號發(fā)生器的輸出電壓較低,帶負載能力較弱,所以需要搭配超聲功率放大器來進行實驗測試。
安泰推薦:ATA-2041高壓放大器
圖:ATA-2041高壓放大器指標(biāo)參數(shù)
安泰超聲功率放大器還可以利用高電壓、高帶寬等指標(biāo)來驅(qū)動各種高頻MEMS器件,多種功率和激勵波形都可以根據(jù)應(yīng)用需要來進行針對性的定制。此外,超聲功率放大器廣泛應(yīng)用在細胞微粒分選,電場粒子偏轉(zhuǎn),無線電能傳輸?shù)妊芯款I(lǐng)域,滿足更多更復(fù)雜的測試需求。
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