10/40A-HS-CE Amplificateur haute tension 10 kV, 120mA

La notion de « sortie quatre quadrants » désigne la capacité de l’amplificateur à fournir et à absorber du courant, aussi bien pour des polarités de tension positives que négatives. En pratique, cela signifie que le 10/40A-HS-CE peut piloter une charge qui renvoie de l’énergie (par exemple une charge capacitive ou inductive) aussi efficacement qu’une charge qui ne fait que consommer de l’énergie. Cette capacité garantit une sortie stable et précise même lorsque l’impédance de la charge varie ou qu’un courant est renvoyé vers l’amplificateur.

Oui. Cet amplificateur est conçu spécifiquement pour prendre en charge les charges capacitives et autres charges réactives. Son slew rate élevé (~900 V/µs) et son étage de sortie quatre quadrants lui permettent de charger et de décharger rapidement des charges capacitives sans oscillation. La rétroaction en boucle fermée et la capacité à fournir/absorber du courant lui permettent de garder le contrôle de la tension de sortie même lors du pilotage d’éléments capacitifs exigeants (tels que des actionneurs piézoélectriques ou de grandes plaques électrostatiques).

Le 10/40A-HS-CE est utilisé dans une grande variété d’applications haute tension, tant en recherche qu’en industrie. Les usages typiques incluent l’électrophorèse (application de hautes tensions à travers des gels ou des fluides pour la séparation moléculaire), la modulation électro-optique (commande de cellules de Pockels et d’autres modulateurs optiques), la polarisation des matériaux (alignement des dipôles dans des matériaux ferroélectriques ou piézoélectriques) et les essais de claquage diélectrique. Il convient également au biasing AC ou DC haute tension d’usage général en laboratoire, au pilotage de faisceaux d’ions, à la spectrométrie de masse et partout où une haute tension précise et à commutation rapide est requise.

Le 10/40A-HS-CE est piloté via une entrée analogique basse tension. En appliquant un signal d’entrée de ±10 V (par exemple depuis un générateur de fonctions ou un DAC), vous pouvez piloter la sortie sur toute sa plage de ±10 kV (l’amplificateur a un gain fixe de 1000 V/V). Le panneau avant comprend, pour la sécurité, un interrupteur ON/OFF haute tension (et il peut également être commandé à distance). Il existe aussi des sorties de monitoring sur BNC : l’une fournit une représentation basse tension de la sortie haute tension (par exemple, 1 V en sortie correspond à 1000 V en sortie, ce qui permet d’observer la forme d’onde de sortie sur un oscilloscope), et une autre sortie de monitoring fournit une tension proportionnelle représentant le courant de sortie. Ces fonctionnalités permettent de commander et de mesurer simplement la sortie de l’amplificateur en temps réel.

Cet amplificateur intègre plusieurs niveaux de protection afin de garantir un fonctionnement sûr. Il dispose d’un réglage de limitation/déclenchement du courant sélectionnable par l’utilisateur : en mode limitation de courant, l’amplificateur plafonne le courant de sortie à un seuil prédéfini (l’empêchant de dépasser ~40 mA DC ou la limite réglée), tandis qu’en mode déclenchement, l’amplificateur s’arrête (sortie désactivée) en cas de surintensité. La sortie est également protégée contre les courts-circuits : si la sortie est court-circuitée accidentellement ou si une décharge en arc se produit, l’amplificateur peut le tolérer momentanément sans dommage et, selon la configuration, limitera le courant ou se mettra en déclenchement. En outre, un interverrouillage interne et une capacité de commande à distance peuvent être utilisés comme mesures de sécurité (par exemple, un interverrouillage de sécurité de laboratoire peut être câblé vers l’arrêt HV à distance). L’amplificateur n’active la sortie haute tension que lorsque l’interrupteur à bascule du panneau avant est sur marche (et que l’interverrouillage distant est fermé), offrant ainsi une sécurité intrinsèque contre une activation HV involontaire. Enfin, l’appareil est conforme CE (sur les modèles 230 V), ce qui signifie qu’il répond à des normes strictes de sécurité et de compatibilité électromagnétique.

Small-signal bandwidth désigne la plage de fréquences sur laquelle l’amplificateur peut délivrer des signaux de faible amplitude (généralement quelques pourcents de l’échelle pleine) avec une atténuation minimale (typiquement au point -3 dB). Pour le 10/40A-HS-CE, la bande passante petit signal s’étend au-delà de 25 kHz, ce qui signifie qu’il peut reproduire des oscillations haute tension de faible amplitude jusque dans la plage des dizaines de kilohertz. Large-signal bandwidth désigne la bande passante lorsque l’amplificateur pilote des signaux de grande amplitude (proches d’une excursion complète de ±10 kV). Sur cet amplificateur, la bande passante grand signal à -3 dB est d’environ 23 kHz. La différence provient principalement du slew rate et des limitations de puissance : à très haute fréquence, il est plus difficile de piloter une sinusoïde complète de ±10 kV, de sorte que la bande passante effective pour les grandes excursions est légèrement plus faible. En pratique, cela signifie que l’amplificateur peut piloter des signaux AC de plus faible amplitude à des fréquences légèrement plus élevées, tandis que les signaux d’amplitude maximale sont limités à environ le bas de la plage 20 kHz. De plus, la bande passante grand signal pour 1 % de distorsion est de ~9 kHz, ce qui indique que si vous avez besoin d’une sortie à très faible distorsion, il est conseillé de rester en dessous de ~9 kHz pour des signaux à pleine échelle.

Le 10/40A-HS-CE intègre des sorties de monitoring qui permettent d’observer facilement la sortie en temps réel. Sur la face avant (ou la face arrière selon le modèle), on trouve des connecteurs BNC pour un moniteur de tension et un moniteur de courant. Le moniteur de tension fournit une réplique mise à l’échelle de la sortie haute tension (par exemple 0–10 V correspondant à 0–10 kV), que vous pouvez connecter à un oscilloscope ou à un enregistreur de données afin de visualiser la forme d’onde et le niveau de tension réels, sans avoir besoin d’une sonde haute tension. De même, le moniteur de courant délivre un signal basse tension proportionnel au courant de sortie (ce qui permet de suivre le courant fourni à la charge ou absorbé depuis la charge). En utilisant ces moniteurs, vous pouvez mesurer et enregistrer en toute sécurité les performances de l’amplificateur (tension et courant) pendant les expériences. L’étalonnage fourni avec l’instrument garantit que ces sorties de monitoring représentent fidèlement les valeurs réelles.