MX200是一個完整的電源和高性能線性放大器模塊，用于驅(qū)動壓電執(zhí)行器。MX200可以驅(qū)動堆棧致動器；標準壓電致動器；兩臺電線彎曲機；和需要偏壓的三線壓電彎曲器。頻率高達100 kHz時，輸出電流最高可達1安培。利用外部交流耦合電容，最高可達+/-100V的雙極性輸出電壓。
MX200具有短路、平均電流過載和電源欠壓保護。MX200可以作為獨立模塊使用，也可以用四個M3螺絲安裝在底座上。PCB安裝版本(MX200-PCB)配有接頭，可直接安裝到主機主板上。
兼容致動器
| 堆疊致動器 | 60伏、100伏、120伏、150伏、200伏 |
| 板和管 | 高達+/-200伏 |
| 兩臺彎線機 | 0至200伏，200伏偏壓 |
| 三個電線彎曲器 | 帶有+/-100伏偏壓的+/-100伏 |
規(guī)范
| 電源 | 24伏(18伏至36伏) |
| 電壓范圍 | +100伏、+150伏、+200伏 |
| 均方根電流 | 550毫安、330毫安、220毫安 |
| 峰值電流 | 1安培 |
| 功率通帶 | 106千赫(180峰峰值) |
| 信號帶寬 | 200 kHz (100 nF負載) |
| 轉(zhuǎn)換速度 | 60伏/美國 |
| 獲得 | 20伏/伏 |
| 輸入阻抗 | 33千歐(英寸+)，1.6千歐(英寸-) |
| 輸入失調(diào) | +/- 5毫伏 |
| 負荷 | 無限的 |
| 輸出噪聲 | <1 mV RMS (1uF Load) |
| 保護 | 過電流和欠電壓 |
| 靜態(tài)電流 | 0.3安(關(guān)斷時為30毫安) |
| 規(guī)模 | 80 x 46 x 40毫米(長x寬x高) |
| 環(huán)境 | 0C至60C (-40F至140F) |
| 重量 | 95克 |
接線圖
接線圖
操作
MX200框圖
升壓轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生高壓電源和負軌。輸出電壓范圍可以設置為+100V、+150V或+200V。下一節(jié)將討論配置選項。使用外部交流耦合電容，最高可達+/-100V的雙極性輸出電壓，參見“雙極性輸出電壓”。
高壓放大器具有增益為20的差分輸入，輸入電壓范圍為10 V，負輸入可以連接到地或差分源。不應該讓它漂浮著。負載連接在輸出和地之間。偏置電壓輸出用于三線雙壓電晶片彎曲致動器。
配置
使用兩個跳線LK1和LK2，可以將輸出電壓范圍設置為+100V、+150V或+200V。在較低的電壓范圍內(nèi)可獲得更大的輸出電流。不正確的跳線組合會損壞放大器。
| 電壓范圍 | 峰值電流 | 均方根電流 | 平均電流 | LK1 | LK2 |
| 100伏 | 1安培 | 550毫安 | 250毫安 | A | 在外 |
| one hundred and fifty五世 | 1安培 | 330毫安 | 150毫安 | B | B |
| 200伏 | 1安培 | 220毫安 | 100毫安 | 在外 | A |
電壓范圍跳線設置
輸出電流
最大連續(xù)均方根電流取決于電壓范圍，如表1所示。平均正輸出電流對于計算功耗和平均電源電流也很有用。對于正弦波，平均正輸出電流等于Iav=2πIrms=1πIpk.所有電壓范圍的峰值電流限制為+/-1A，最長可提供5毫秒。這在需要快速上升時間的脈沖應用中很有用。
源電流
放大器和風扇的靜態(tài)功耗約為8 W，因此，24 V時的靜態(tài)電源電流為0.3 A，通過對Enable引腳施加邏輯0，該值可降至30 mA。電源電流與平均正輸出電流的關(guān)系如下Is=1.1×Vout×Iav+8Vs在哪里Vout是輸出電壓范圍，和Iav是平均輸出電流。因此，在全額定功率下，24 V電源的最大電源電流為1.25 A(Iav=100毫安)。
電源必須足夠放大器使用，推薦額定值至少為1.5安培。請注意，當?shù)谝淮喂╇娀蚍糯笃魇鼓軙r，短時間內(nèi)需要全電流來為存儲電容充電。
應用電路
應用電路
壓電雙晶片的偏置輸出
偏置輸出(Vb)為驅(qū)動三線壓電彎曲器提供固定電壓。偏置電壓比所選電壓范圍高約5V。當使用雙壓電晶片致動器時，有效電容是兩層的總和。
需要對稱偏置電壓(例如+/-100 V)的致動器也可以被驅(qū)動，因為這種配置在電氣上等同于單極配置，例如0 V至200V。
功率通帶
下面的計算器繪制了容性負載的最大峰峰值輸出電壓與頻率和電壓范圍的關(guān)系。
空載時的最大頻率受限于60 V/us的壓擺率。也就是說，
fmax=60×106π?VL(p?p).
對于容性負載，功率帶寬受到輸出電流的限制。正弦波的最大頻率為
fpwr=IavVL(p?p)?CL在哪里Iav是平均電流限值(200V范圍為100 mA)，VL(p?p)是峰峰值輸出電壓，和CL是有效負載電容。
小信號帶寬
| 負載電容 | 帶寬 |
| 10納法 | 180千赫 |
| 30納法 | 283千赫 |
| 100納法 | 275千赫 |
| 300納法 | 160千赫 |
| 1 uF | 78千赫 |
| 3 uF | 30千赫 |
| 10 uF | 8.3千赫 |
| 30 uF | 3.0千赫 |
小信號帶寬與
負載電容(-3dB)
小信號頻率響應
噪音
輸出噪聲包含獨立于負載電容的低頻成分(0.03 Hz至10Hz)；以及與負載電容成反比的高頻分量(10 Hz至1 MHz)。請注意，許多制造商僅引用萬用表測量的交流噪聲(20 Hz至100 kHz ),這通常是嚴重低估。
噪聲是用SR560低噪聲放大器(增益= 1000)、示波器和Agilent 34461A電壓表測量的。低頻噪聲如下圖所示。均方根值為360 uV，峰峰值電壓為1.8 mV。
0.03赫茲至10赫茲的低頻噪聲。
下表列出了高頻噪聲(10 Hz至1 MHz)與負載電容的關(guān)系。0.03 Hz至1 MHz范圍內(nèi)的總噪聲可通過均方根值求和得到，即σ=σLF2+σHF2.
| 負載上限。 | 高頻噪聲均方根值 | 總噪聲均方根值 |
| 10納法 | 1.5毫伏 | 1.5毫伏 |
| 30納法 | 2.6毫伏 | 2.6毫伏 |
| 100納法 | 3.5毫伏 | 3.5毫伏 |
| 300納法 | 1.2毫伏 | 1.2毫伏 |
| 1 uF | 306紫外線 | 470紫外線 |
| 3 uF | 129紫外線 | 380紫外線 |
| 10 uF | 100紫外線 | 370紫外線 |
| 30 uF | 120紫外線 | 380紫外線 |
高頻噪聲(10赫茲至1兆赫)和
總噪聲(0.03 Hz至1 MHz)
大部分高頻噪聲來自升壓轉(zhuǎn)換器的紋波(170 kHz)。在超低噪聲應用中，輸出帶寬可限制在10 kHz，從而將10 Hz至1 MHz頻率范圍內(nèi)的噪聲降至100 uV RMS以下。這可以通過下圖所示的RLC濾波器來實現(xiàn)。
輸出噪聲濾波器
所需的電感和電阻為L=14π2fc2CL??????和,??????R=1.4L/CL在哪里fc是截止頻率(10 kHz ),并且CL是負載電容。電感的額定值至少應為1 A，自諧振頻率大于1 MHz。
一階阻性濾波器也可能是有效的，盡管它必須針對預期均方根電流進行額定。所需的值是
R=12πfcCL.
最佳噪聲性能
MX200有一個內(nèi)部升壓轉(zhuǎn)換器，可在引腳7和引腳8之間產(chǎn)生近似1A的電流紋波。為了將電源阻抗和布線電感引起的接地噪聲降至最低，請使用雙絞線。建議在引腳7和8之間使用鋁聚合物電容(35V，1000uF至10，000uF)?？傠娙輵∮?4V電源最大電容規(guī)格的一半。
MX200具有差分輸入，可將接地電壓干擾的影響降至最低。信號源應通過雙絞線電纜連接到引腳1和引腳2，最好帶有接地屏蔽。對于標準同相配置，信號源地應連接到信號源的引腳1。
如果噪聲至關(guān)重要，則應考慮上述輸出濾波器。
測量輸出噪聲時，確保探頭接地和信號引線直接連接到負載。不要使用遠程接地。
過載保護/關(guān)閉
MX200具有短路和平均電流過載保護。當輸入電源電壓低于12 V時，該模塊也被禁用。過載引腳上的+5 V表示電流過載情況。
通過集電極開路或漏極開路將Enable引腳拉低，可以手動關(guān)斷放大器。使能引腳通常浮動在6.2V，不應直接驅(qū)動。
橋梁結(jié)構(gòu)
通過以如下所示的橋接配置驅(qū)動負載，輸出電壓范圍可以翻倍至+/-200 V。在此配置中，輸出電壓為
Vout=40(Vin?5)
也就是說，0V至10V輸入在負載上產(chǎn)生+/-200V。當輸入電壓為+5V時，負載上的電壓為零。但是，請注意，每個端子的絕對電壓仍然是+100V。這種配置的功率帶寬可以通過僅考慮一個放大器并將有效電容加倍來計算。
橋梁結(jié)構(gòu)
雙極性輸出電壓
通過增加一個外部交流耦合電容，可以實現(xiàn)雙極性輸出電壓，如下圖所示。這種方法產(chǎn)生一個截止頻率為1 Hz的高通濾波器。也就是說，低于1 Hz的頻率將被強烈衰減。
使用200V范圍可獲得高達+/-100V的電壓，使用150V范圍可獲得+/-75V的電壓，使用100V范圍可獲得+/-50V的電壓。
C1的額定值至少應為放大器的全輸出電壓。例如，要使用200V配置實現(xiàn)+/-100V，需要一個額定電壓為250V的電容器。C1的電容應足夠大，以確保串聯(lián)壓降小于輸出電壓的1%。薄膜電容器是優(yōu)選的，但是電解電容器也是合適的。
如果負載是壓電或電容，C1>100×Cp.
如果負載在工作頻率下不是容性的，C1的阻抗應小于負載阻抗的1%Zp，也就是，C1>1002πf|Zp|電阻器R1設置交流耦合頻率fac，建議為1 Hz。R1的價值是R1=12πfacC1R1的額定功率應該大于Vrms2/R1，在哪里Vrms2是負載上的均方根電壓。
+/-100 V壓電驅(qū)動器，使用外部電容C1和電阻R1。
高壓安全警告
該產(chǎn)品產(chǎn)生高達220 Vdc的潛在致命電壓。
遵守低壓(根據(jù)ANSI C84.1-1989)安全預防措施，例如
- 使用受過低壓救援訓練的觀察者
- 不要操作裸露的導體
- 使用合適的標志
認證和合規(guī)
- CE，RoHS，Reach
規(guī)模
安裝柱接受M3螺釘。對于PCB安裝版本(MX 200-PCB ), Altium原理圖和尺寸庫可用于下載.
點擊此處下載3D模型
尺寸(毫米)
