基于ARM的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源是壓電陶瓷微位移器應(yīng)用中的關(guān)鍵部件。本文針對(duì)現(xiàn)有壓電陶瓷電源體積大，功耗高的缺點(diǎn)，引入嵌入式設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了新型壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源。該電源的主要放大電路部分采用高壓運(yùn)算放大器取代分離器件，具有輸出電壓紋波小，穩(wěn)定性好，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)；依據(jù)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)，使用了新型架構(gòu)的嵌入式控制器，在保證滿足原有系統(tǒng)功能需求的前提下克服了體積大，功耗高的缺點(diǎn)，為壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源小型化、便攜化奠定了基礎(chǔ)。壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源以S3C2

2、410作為處理器，該處理器為32位ARM9結(jié)構(gòu)，具有較快的處理速度，針對(duì)嵌入Windows CE操作系統(tǒng)，利用EVC編程軟件，便于應(yīng)用軟件的開發(fā)。 本文簡(jiǎn)述了壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)要求及應(yīng)用背景，設(shè)計(jì)了電源各個(gè)部分的硬件模塊，并給出了原理圖。硬件模塊設(shè)計(jì)主要包括ARM處理器及其外圍電路、單片機(jī)控制電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、高壓穩(wěn)壓電路和放大電路。其中，高壓運(yùn)算放大電路的設(shè)計(jì)是整個(gè)電源硬件設(shè)計(jì)的核心，在高壓運(yùn)算放大電路中采用高壓運(yùn)算放

3、大器PA92和高精密運(yùn)算放大器OP07串聯(lián)，從而輸入失調(diào)電壓由輸入失調(diào)電壓較小的前置放大器OP07決定，減小了高壓運(yùn)算放大電路的輸入失調(diào)電壓，提高電源的精度。利用十路三端可調(diào)穩(wěn)壓器W317串聯(lián)設(shè)計(jì)的高壓穩(wěn)壓電路具有輸出電壓穩(wěn)定且紋波小的優(yōu)點(diǎn)。在Windows CE操作系統(tǒng)平臺(tái)上，利用EVC軟件開發(fā)包設(shè)計(jì)和編寫系統(tǒng)的人機(jī)界面和控制程序。 本文又從壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源的穩(wěn)定性、分辨率、靜態(tài)交流紋波等方面對(duì)電源進(jìn)行了靜態(tài)測(cè)試研究，并采用M