ATA-3080C功率放大器在压电材料高频高能大功率系统中的应用

实验名称：测试压电材料的在大功率激励下的性能指标参数变化

研究方向：压电材料的大功率性能参数表征

实验目的：本实验旨在探究不同PT含量的PMN-PT单晶在高功率激励场景下的性能变化规律，评估其在高功率传感器和换能器中的应用潜力。通过恒压法测试系统，获取材料的关键性能数据，为优化压电材料设计提供指导。

实验内容：室温保持在25℃，湿度为50±10%，在标准的大气压强101kPa下进行测试。实验针对Pt含量为26%、29%和33%的PMN-PT单晶，测试其在高功率激励下的压电系数、机电耦合系数、机械品质因数和柔度系数的变化情况，分析PT含量对材料性能的影响。

测试设备：信号发生器；功率放大器：Aigtek的ATA-3080；阻抗分析仪；数据采集卡；PC；电压探头和电流探头等。

实验过程：使用信号发生器生成扫频信号。通过ATA-3080功率放大器将信号放大，施加于PMN-PT单晶样品。记录样品在不同功率激励下的电流和电压，生成阻抗曲线。提取特征频率，计算关键材料参数，包括压电系数、机电耦合系数和机械品质因数等。对比不同Pt含量的单晶性能差异。

测试结果：结果显示，26%PT含量：压电系数增加25%，柔度系数增加12%，机电耦合系数增加17%，机械品质因数降低73%。29%PT含量：压电系数增33%，柔度系数增加20%，机电耦合系数增加21%，机械品质因数降低78%。33%PT含量：压电系数增加20%，柔度系数增加30%，机电耦合系数增加20%，机械品质因数降低55%。结果表明，PT含量增加显著影响材料性能，尤其在大功率激励下表现出明显的温度敏感性和退极化现象。

Aigtek安泰功率放大器在本次实验中发挥的作用：

Aigtek安泰功率放大器（ATA-3080）将信号发生器产生的低功率信号放大至高功率，确保PMN-PT单晶能够在实验所需的高电场强度下工作。放大器提供高精度的输出信号，保证了测试数据的可靠性和可重复性。支持宽频率范围的输入和放大，满足从低频到高频的实验需求。内置过载和过热保护功能，保护了实验设备的安全。

功率放大器推荐：ATA-3080C功率放大器

图：ATA-3080C功率放大器指标参数

西安安泰电子是专业从事功率放大器、高压放大器、功率信号源、前置微小信号放大器、高精度电压源、高精度电流源等电子测量仪器研发、生产和销售的高科技企业，为用户提供具有竞争力的测试方案。Aigtek已经成为在业界拥有广泛产品线，且具有相当规模的仪器设备供应商，样机都支持免费试用。

审核编辑 黄宇