应用案例

【概述】

上海交通大学研究团队使用ATA-3080C功率放大器，搭建压电材料测试系统。

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功率放大器，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。

安泰放大器在此应用中的产品优势：

一、大功率与高电流输出能力——驱动PMN-PT单晶进入高功率工作区，诱发非线性性能变化

二、宽频带与高压摆率——精准匹配PMN-PT单晶谐振频率扫频，保障阻抗曲线精确测量

三、低失真与高输出稳定性——保障多PT含量、多功率水平对比实验的激励一致性

【推荐产品】：ATA-3080C功率放大器

图：ATA-3080C功率放大器指标参数

本文实验素材由西安安泰电子整理发布。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。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试仪器研发、生产和销售的高科技企业。如想了解更多功率放大器等产品，请持续关注安泰电子官网www.aigtek.com或拨打029-88865020。

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