[发明专利]一种压电陶瓷的驱动放大电路

说明书

技术领域

本发明涉及压电陶瓷驱动控制领域，具体涉及一种压电陶瓷驱动放大电路，它可以灵活的组成压电陶瓷电源。

背景技术

科学技术的发展使人类的研究领域不断扩展，当前系统的操作对象已经从宏观扩展的微观纳米级别。压电陶瓷依据压电效应的原理，使用特殊的压电材料烧结而成，具有体积小、位移分辨率高、动态性能好、发热小等特点，在纳米定位的场合中有着非常广泛的应用。压电陶瓷的性能实现总是离不开压电陶瓷驱动的支持，可以说压电陶瓷驱动放大器的性能最终决定了压电陶瓷的机械性能。当前的压电陶瓷驱动有电压控制和电荷控制两种解决方案，其中电压控制方案因具备良好的动态性能成为压电陶瓷驱动控制的主流方案。使用电压控制方法，采用灵活的电路形式组成高精度的压电陶瓷驱动器是当前技术研究的一个热点问题。

发明内容

本发明为解决现有压电陶瓷的驱动控制器灵活性差的问题，提供一种压电陶瓷的驱动放大电路。

一种压电陶瓷的驱动放大电路，由差分输入电路、电压放大电路和电流放大电路组成；所述差分输入电路的输出端与电压放大电路的输入端连接，电压放大电路的输出端与电流放大电路的输入端连接，所述电流放大电的输出端串联电阻后与压电陶瓷组成RC充放电电路给压电陶瓷供电；所述的差分输入电路由耗尽型MOS管Q6、电阻R6、由分晶体管Q1_A和分晶体管Q1_B组成的差分对管Q1、高压晶体管Q2和Q3、由三极管Q4_A和三极管Q4_B组成的电流源三极管Q4、电阻R1、电阻R2、电阻R3以及二极管D1组成；所述电压放大电路由可变电阻R4、可变电阻R5、晶体管Q5、耗尽型MOS管Q7和R7组成；所述电流放大电路由高压MOS管M1、高压MOS管M2、电阻R8、电阻R9和电阻R10组成。

本发明的有益效果：本发明所述的压电陶瓷的驱动放大电路，由差分输入电路、电压放大电路和电流放大电路组成，它依据放大器的设计思想而提出，结构简单，应用便捷，具有灵活性强，成本低等优点。本发明采用分立的电子器件实现压电陶瓷驱动电路，依据放大器的设计思想设计了高压供电的运算放大器，该高压供电的运算放大器具备驱动高精度压电陶瓷的能力，同时电路应用便捷，并且有效的降低了成本。

附图说明

图1为本发明的所述的压电陶瓷的驱动放器的结构示意图；

图2为本发明所述的压电陶瓷的驱动放大电路的电路原理示意图；

图3为本发明所述的驱动放大电路的模型及在电路中的应用原理图；

图4为将本发明所述的压电陶瓷的驱动放器应用于电压分辨率测试的原理示意图；

图5为将本发明所述的压电陶瓷的驱动放器应用于电压分辨率测试示波器显示的结果示意图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1和图2说明本实施方式，一种压电陶瓷的驱动放大电路，所述的压电陶瓷驱动电路从外部接口上看是一个运算放大器，它有通用运算放大器全部接口，其在使用方法上也等同运算放大器；其实现的框图如图1所示，其内部由差分输入电路、电压放大电路和电流放大电路组成；差分输入电路由高精度的对晶体管组成，电压放大电路使用高压三极管组成，电流放大电路由MOS管组成的推挽电流放大电路实现；最后串联电阻与压电陶瓷组成RC充放电电路给压电陶瓷供电。