PZD700A-1-H-CE Piezodriver en hoogspanningsversterker 700 V, 100 mA

De bipolaire versie van de PZD700A biedt een symmetrisch uitgangsbereik van ±700 V (d.w.z. hij kan positieve of negatieve spanningen tot 700 V aansturen), met een maximale uitgangsstroom van ±100 mA. De unipolaire versie is geconfigureerd voor een eenzijdige hoogspanningsuitgang: hij kan 0 tot +1400 V leveren (of als alternatief 0 tot –1400 V als hij met negatieve polariteit wordt besteld) met een maximale stroom van ±50 mA. Kies in de praktijk het bipolaire model als je toepassing zowel positieve als negatieve spanningen moet aansturen, bijvoorbeeld oscillerende of bidirectionele signalen. Kies het unipolaire model als je alleen in één richting een hogere spanning nodig hebt (tot 1,4 kV) en je vereisten voor de belastingsstroom lager zijn. Beide versies hebben dezelfde bandbreedte en algemene prestatiekenmerken, afgezien van de spannings- en stroomlimieten.

De PZD700A is specifiek ontworpen om capacitieve en andere reactieve belastingen veilig en effectief aan te sturen. Hij gebruikt een vierkwadrant-uitgangstrap, wat betekent dat hij zowel stroom kan leveren als stroom kan opnemen. Bij het aansturen van bijvoorbeeld een capacitieve piëzoactuator kan de versterker stroom leveren om de actuator snel op te laden en ook de terugstroom opnemen wanneer de actuator ontlaadt of het stuursignaal wordt verlaagd. Dit ontwerp voorkomt spanningsovershoot en natrillen, en geeft een stabiele en gecontroleerde respons, zelfs bij sterk reactieve (capacitieve) belastingen. Daarnaast is de uitgang van de versterker beschermd tegen kortsluitingen en spanningspieken (vonkvorming/arcs), die kunnen optreden in reactieve of hoogspanningssystemen, waardoor hij de plotselinge energieterugkoppeling van dergelijke belastingen zonder schade kan verdragen.

“Bandbreedte voor kleine signalen” verwijst naar het frequentiebereik waarover de versterker signalen met een kleine amplitude (doorgaans enkele procenten van de volledige uitgang) met minimale verzwakking (tot aan het –3 dB-punt) kan weergeven. Voor de PZD700A is de bandbreedte voor kleine signalen groter dan 200 kHz; dat betekent dat hij snelle, laag-amplitude spanningsveranderingen (of hoogfrequente AC-golfvormen) tot grofweg 200 kHz kan volgen. “Bandbreedte voor grote signalen” daarentegen wordt gespecificeerd voor signalen die bijna over de volledige uitgangsspanning uitslaan. De bandbreedte voor grote signalen van de PZD700A is ongeveer 120–125 kHz bij het –3 dB-punt voor signalen met maximale amplitude. Praktisch gezien: als u een hoogspanningsuitgang op tientallen kHz moet aansturen (bijvoorbeeld een sinus van 100 kHz met een amplitude van honderden volt), dan kan de versterker dit. Bij frequenties boven de bandbreedte voor grote signalen zal de uitgangsamplitude beginnen af te nemen en kan de golfvorm vervormen. Voor zeer kleine signalen kan hij enigszins hogere frequenties aan, maar voor de beste signaalgetrouwheid werkt u in het algemeen binnen de gespecificeerde bandbreedtegrenzen.

De slew rate van de PZD700A bedraagt ongeveer 380 V/µs (voor de bipolaire uitvoering; voor de unipolaire uitvoering is dit ongeveer 370 V/µs). De slew rate geeft aan hoe snel de versterker zijn uitgangsspanning kan veranderen. Zo betekent 380 V/µs dat de uitgang theoretisch met 380 volt in één microseconde kan omschakelen (onder ideale omstandigheden). Deze hoge slew rate is belangrijk voor toepassingen die zeer snelle spanningsovergangen of pulsen vereisen. Een hoge slew rate zorgt ervoor dat wanneer je een snel veranderende ingang aanlegt (bijvoorbeeld een blokgolf of een snelle spanningsstap), de uitgang snel kan stijgen of dalen zonder onnodige vertraging. In piëzo-elektrische of elektro-optische toepassingen vertaalt een hogere slew rate zich in een snellere actuatorrespons, kortere insteltijden en de mogelijkheid om hoogfrequente signaalcomponenten zonder vervorming aan te sturen. Samengevat maakt de hoge slew rate van de PZD700A het mogelijk om snelle golfvormveranderingen en scherpe pulsen getrouw weer te geven tot aan de grenzen van de Bandbreedte.

De PZD700A fungeert als een lineaire vermogensversterker. U levert een analoog ingangssignaal (bijvoorbeeld van een functiegenerator of DAC) en de versterker brengt dit signaal aan de uitgang op een hogere spanning. De versterking van de versterker is door de gebruiker instelbaar tot 300 V/V via een potentiometer op het frontpaneel (of via een besturingsinterface). Als u bijvoorbeeld een versterking van 100 V/V instelt en een golfvorm met een piek van 5 V aanbiedt, dan is de uitgang 500 V piek. Bij de maximale versterking van 300 V/V levert een ingang van 2,33 V ongeveer 700 V uitgangsspanning. Deze instelbaarheid maakt het mogelijk de versterker fijn af te regelen voor verschillende ingangsspanningsbereiken en gewenste uitgangsamplitudes. De ingangsimpedantie is doorgaans hoog (om uw signaalbron niet te belasten) en het apparaat is DC-gekoppeld, wat betekent dat het zowel statische DC-ingangen als AC-signalen versterkt. Samengevat: u regelt de uitgang door een laagspanningssignaal aan te bieden en de juiste versterking in te stellen; de PZD700A versterkt dat signaal vervolgens natuurgetrouw naar hoge spanning.

Ja. De PZD700A is DC-stabiel, wat betekent dat hij onbeperkt een constante DC-spanning (tot het maximum van zijn bereik) kan leveren. Dit is nuttig voor toepassingen die een vaste hoge bias-spanning vereisen. Hij kan ook AC-golfvormen (sinusgolven, blokgolven, arbitraire signalen) tot hoge frequenties leveren (binnen de bandbreedtelimieten). De versterker reproduceert in wezen de vorm van uw ingangssignaal op een veel hoger spanningsniveau. Omdat hij een DC-gekoppelde uitgangstrap heeft, is er geen modulatie of minimale frequentie – u kunt van 0 Hz (DC) tot het gespecificeerde kHz-bereik gaan. Houd er rekening mee dat bij zeer hoge frequenties of zeer snelle veranderingen de uitgangsamplitude kan gaan afnemen door de bandbreedtebegrenzing, maar in het algemeen is hij in staat om zowel langzaam veranderende DC-uitgangen als snelle AC-transiënten aan te sturen. Deze flexibiliteit maakt hem geschikt voor een breed scala aan taken, van het biasen van experimenten met een stabiele hoogspanning tot het aansturen van dynamische tests en golfvormen in materiaalonderzoek of apparaatkarakterisering.

De PZD700A is voorzien van meerdere beveiligingsfuncties om zowel het apparaat zelf als uw belasting te beschermen. Ten eerste heeft hij een automatische vermogensbegrenzingsschakeling die de uitgang bewaakt en voorkomt dat de versterker zijn veilige uitgangsvermogenslimieten overschrijdt – dit helpt oververhitting en componentbelasting te vermijden bij abnormale belastingsomstandigheden. Ten tweede is de uitgangstrap ontworpen om kortsluitingen te kunnen verwerken: als de uitgang per ongeluk wordt kortgesloten of de belasting een te hoge stroom trekt, begrenst de versterker de stroom om zijn transistors te beschermen. Ten derde kan er bij hoogspanningstoepassingen in de belasting “arcing” (een plotselinge ontlading of vonk) optreden – de uitgang van de PZD700A is bestand tegen korte boogontladingsgebeurtenissen en herstelt zonder schade. In de praktijk kunt u zien dat de versterker in stroombegrenzing gaat of kortstondig uitschakelt bij een directe kortsluiting of boogontlading, maar hij hervat de normale werking zodra de fout is verholpen. Daarnaast wordt elke unit geleverd met een kalibratiecertificaat en ondergaat deze grondige tests, zodat u erop kunt vertrouwen dat de beveiligingsmechanismen functioneren zoals gespecificeerd. Desondanks is het altijd goede praktijk om binnen de gespecificeerde limieten te werken en de juiste procedures voor het omgaan met hoogspanning te gebruiken om de kans op het aanspreken van deze beveiligingsfuncties te minimaliseren.