澳大利亞Piezodrive,PDu150CL ,具有應(yīng)變計反饋的低噪聲 150V 壓電驅(qū)動器,精密應(yīng)變調(diào)節(jié)電路,反饋控制器,超低噪聲放大器
PDu150CL 將高壓電源、精密應(yīng)變調(diào)節(jié)電路、反饋控制器和超低噪聲放大器 （26uV RMS） 組合在一個信用卡大小的封裝中。它為壓電促動器的高分辨率開環(huán)或閉環(huán)控制提供了所有必要的功能，無論是否集成電阻式應(yīng)變傳感器。PDu150CL 在高達(dá) 80 kHz 的頻率下產(chǎn)生高達(dá) 300mA 的輸出電流，且噪聲非常低。它適用于要求苛刻的應(yīng)用，如半導(dǎo)體機械、掃描探針顯微鏡、光學(xué)、振動控制和納米定位。PDu150CL 可以作為與?SCL 系列閉環(huán)堆棧執(zhí)行器的校準(zhǔn)對購買。
PDu150CL 具有短路、平均電流過載和過熱保護(hù)。被動冷卻可用于低功率應(yīng)用，或者當(dāng)功率耗散超過 5W 時可以使用集成風(fēng)扇。PDu150CL 可以用四顆 M2.5 螺絲安裝，也可以直接安裝到主機主板 （PDu150CL-PCB） 上。
規(guī)格
| 電源 | +24 伏 （+/-10%） |
| 輸出電壓 | -30 V 至 +150 V |
| 峰值電流 | 300 毫安 |
| RMS 電流 | 235 毫安 |
| 功率帶寬 | 80 kHz （150 Vp-p） |
| 信號帶寬 | 180 赫茲 |
| 轉(zhuǎn)換速率 | 38 伏/微斯 |
| 獲得 | 20 伏/伏 |
| Input Impedance | 10 kOhm（閉環(huán)模式） |
| Input Impedance | 3.05 kOhm（開環(huán)模式） |
| Input Offset | +/- 5 毫伏 |
| 負(fù)荷 | 無限 |
| 輸出噪聲 | 26 uV RMS（1 uF 負(fù)載，0.03 Hz 至 1 MHz） |
| 保護(hù) | 短路、過流和溫度 |
| 靜態(tài)電流 | 100 mA（關(guān)斷時 10 mA） |
| 連接 | 螺絲端子 （AWG 20-30） |
| 尺寸 | 89 x 40 x 44 毫米（長 x 寬 x 高） |
| 環(huán)境 | 0C 至 60C（32F 至 140F） |
| 重量 | 80 克 |
連接圖
PDu150CL 可用于開環(huán)或閉環(huán)模式。在開環(huán)模式下，輸入信號直接連接到功率放大器。請注意，放大器輸出使用一種新穎的低噪聲差分架構(gòu)，該架構(gòu)不能接地，例如接地示波器的接地引線。
在 closed-loop 模式下，input 信號充當(dāng) feedback loop 的命令信號。應(yīng)變信號來自連接到壓電陶瓷或結(jié)構(gòu)的電阻應(yīng)變片。
輸出電流
峰值輸出電流為 300mA。此外，每個放大器的最大平均電流為 105mA。平均電流可用于計算功率耗散和平均電源電流。對于正弦波，平均正輸出電流等于
電源電流
放大器的靜態(tài)功率約為 2 W 或 85 mA。通過使用集電極開路電路將 Enable 引腳拉低，可以將其降低到 <10 mA。如果使用風(fēng)扇，靜態(tài)功率增加 0.5W，
功率帶寬
功率帶寬是可以再現(xiàn)而不失真的最大頻率周期信號。計算器確定給定負(fù)載電容的最大工作頻率和所需功率。該計算器包括電流限制、轉(zhuǎn)換速率、輸出阻抗和信號帶寬的影響。該計算器不包括峰值電流限制的時間常數(shù)，當(dāng)功率帶寬低于 100 Hz 時，可能不準(zhǔn)確。
功率放大器噪聲
輸出噪聲包含一個與負(fù)載電容無關(guān)的低頻分量（0.03 Hz 至 10 Hz）;以及與負(fù)載電容成反比的高頻分量（10 Hz 至 1 MHz）。被動冷卻可實現(xiàn)最佳噪聲性能，因為風(fēng)扇的磁場會在輸出中感應(yīng) mV 級干擾。在低噪聲應(yīng)用中，如果風(fēng)扇被移除，如果功率耗散超過 5W，則需要一些外部氣流
使用 SR560 低噪聲放大器（增益 = 1000）、示波器和 Agilent 34461A 電壓表測量噪聲。低頻噪聲如下圖所示。RMS 值為 15 uV，峰峰值電壓為 100 uV。
應(yīng)變傳感器規(guī)格
| 應(yīng)變傳感器規(guī)格 | |
| 電橋激勵 | 6V（差分） |
| 傳感器電阻 | 350 歐姆至 1000 歐姆 |
| 傳感器配置 | 單橋、半橋或全橋 |
| Bridge Balance Range（橋式平衡范圍） | +/-6 毫伏 |
| 增益范圍 | 200 到 3000 |
| 偏移范圍 | +/-6 毫伏 |
| 帶寬 | 10 kHz |
| 輸入噪聲電壓 | 3 uV RMS（0.1 Hz 至 100 Hz） |
傳感器連接
PDu150CL 與單元件應(yīng)變傳感器、半橋和全橋傳感器配置兼容。這些不同布置的優(yōu)點和推薦的連接方法如下所述。包括 www.omega.com 在內(nèi)的許多供應(yīng)商都提供了合適的應(yīng)變傳感器。PDu150CL 可以作為與?SCL 系列閉環(huán)堆棧執(zhí)行器的校準(zhǔn)對購買。
單元件應(yīng)變片
單元件應(yīng)變傳感器可用于溫度穩(wěn)定或優(yōu)先考慮簡單性的應(yīng)用。如下所示，推薦的配置需要三個電阻等于應(yīng)變計的虛擬電阻器 （R）。當(dāng)虛擬電阻器具有與應(yīng)變片相同的溫度系數(shù)并與應(yīng)變片熱連接時，可實現(xiàn)最佳溫度穩(wěn)定性。
傳感器噪聲和分辨率
由于傳感器噪聲由控制環(huán)路的互補靈敏度功能濾除，因此目標(biāo)帶寬通常為 0.1Hz 至 100Hz。頻率上限影響不大，因為該帶寬中的大部分噪聲是由于來自板載參考和初級增益級的低頻噪聲造成的。電橋電阻為 350 歐姆時，折合到輸入端的總噪聲電壓如下圖所示，RMS 值為 3uV，峰峰值電壓為 20uV。
尺寸
安裝柱接受 M2.5 螺釘。
PCB 安裝版本 （PDu150CL-PCB） 設(shè)計用于安裝在主機主板上。唯一的區(qū)別是螺絲端子被安裝在模塊底部的接頭（Harwin M20-9990645 和 M20-9990845）所取代。引腳的推薦 PCB 孔尺寸為 1 mm。
