高压放大器基于声纹影法的声可视化实验的应用

　　实验名称：高压功率放大器基于声纹影法的声可视化实验应用

　　研究方向：声学超表面声学隐身斗篷

　　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。

　　测试目的：验证出射声波的波场图

　　测试设备：信号发生器，功率放大器ATA-2021H，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、利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”

　　实验原理图如下所示：

 

　　测试结果：

　　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-2021H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。

　　关键结果如下：

 

　　放大器在该实验中发挥的效能：作为超声波阵列的放大驱动器，可适用于所有的“声纹影”平台。

　　您选择该放大器的原因：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，而且所驱动的功率也比较合适。并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。在我看来，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。