功率放大器在声纹影法的声可视化实验中的应用

 

实验名称:

功率放大器在声纹影法的声可视化实验中的应用

研究方向:

声学超表面、声学隐身斗篷

测试目的:

验证出射声波的波场图

实验内容:

利用声纹影平台，对所设计的声隐身斗篷进行出射平面波的测量，采用安泰放大器来驱动平面超声波阵列，可以在波导中产生波阵面准直且可以精确调控的超声波。

实验设备:

功率放大器ATA-2021B，信号发生器，示波器，电脑等。

实验过程:

1.利用信号发生器输出一个频段在20kHz以上的方波超声信号，通过功率放大器ATA-2021H对超声波进行放大。

2.将放大输出后的超声波信号输入到超声波发射器阵列中。

3.用双通道的信号发生器分别驱动LED屏闪灯源，以及经过功率放大不失真的超声波型号。

4.利用两个装置之间“细微频率差”就可以实现所测试声波的“可视化”。

实验结果:

所测试的结果可以很好的满足声可视化研究，由于实验所需的频率差很小,这是之前自设计PCB打板数字功放难以做到的，型号为ATA-2021B功率放大器的精度可以满足放大后几Hz相差的任意波形不失真，并且所放大超声波信号的峰峰值200Vmax可以使得超声波阵列工作在最大功率。可以产生如论文中所示的出射声场可视化图形。

 

ATA-2021B功率放大器

放大器在该实验中发挥的效能:

在比较几款驱动方案中，利用数字芯片放大的信号会具有“失真”以及“饱和”现象，无法满足在本实验中的极小“频率差”的实验要求。

ATA-2021B功率放大器，作为超声波阵列的放大驱动，可适用于所有的“声纹影”平台，所驱动的功率也比较合适，且在实验过程中可以直接采用面板调节驱动声压，比较直观。在“超声波可视化领域”以及想要搭建声纹影平台的实验室，具有很关键的作用，这是比之前声场扫描的更具有性价比替代方案。

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