跟着现如今电源规划的多样化，压电陶瓷驱动电源开端占有商场的一席之地，其在一些特别场合有着传统电源无法比拟的长处。在本文中，小编将为我们介绍一种高分辨率的压电陶瓷驱动电源体系结构及电路规划方案。
直流扩大式压电驱动电源的体系结构
驱动电源电路首要由微处理器、D/A转化电路和线性扩大电路组成。经过微处理器操控D/A发生高精度、接连可调的直流电压(0~10V)，经过扩大电路对D/A输出的直流电压做线性扩大和功率扩大然后操控PZT驱动精细定位渠道。
该规划中选用LPC2131作为微处理器，用于发生操控信号及波形;选用18位电压输出DA芯片AD5781作为D/A转化电路的主芯片，发生接连可调的直流低压信号;选用APEX公司的功率扩大器PA78作为功率扩大器材，输出0~100V的高压信号然后驱动PZT.为完成高分辨率压电驱动器的使用，压电驱动电源分辨率的规划目标到达1mV量级。
根据ARM的低压电路规划
压电陶瓷驱动电源中ARM操控器首要供给两方面功用：作为通讯设备供给通用的输入/输出接口;作为操控器运转相关操控算法以及发生操控信号或波形完成PZT的静态定位操作。针对如上需求，本规划选用LPC2131作为主操控器，LPC2131是Philips公司出产的根据支撑实时仿真和盯梢的32位ARM7TDMI-S-CPU的微操控器，主频可到达60MHz;LPC2131内部具有8KB片内静态RAM和32KB嵌入的高速FLASH存储器;具有两个通用UART接口、I2C接口和一个SPI接口。因为LPC2131具有较高的数据处理才能和丰厚的接口资源使其可以作为压电驱动电源的操控芯片。
D/A电路规划
因为压电驱动电源要求输出电压规模为0~100V，分辨率到达毫伏级，所以D/A的分辨率需到达亚毫伏级。本规划选用AD5781作为D/A器材。AD5781是一款SPI接口的18位高精度转化器，输出电压规模-10~10V，供给±0.5LSBINL，±0.5LSBDNL和7.5nV/Hz噪声频谱密度。别的，AD5781还具有极低的温漂(0.05ppm/℃)特性。因此，该D/A转化器芯片特别适合于精细模仿数据的获取与操控。D/A电路规划如图2所示。
在硬件电路规划中，因为AD5781选用的精细架构，要求强制检测缓冲其电压基准输入，保证到达规则的线性度。因此挑选用于缓冲基准输入的扩大器应具有低噪声、低温漂和低输入偏置电流特性。这儿选用AD8676，AD8676是一款超精细、36V、2.8nV/Hz双通道运算扩大器，具有0.6μV/℃低失调漂移和2nA输入偏置电流，因此能为AD5781供给精细电压基准。经过下拉电阻将AD5781的CLR和LDAC引脚电平拉低，用于设置AD5781为DAC二进制寄存器编码格局和装备输出在SYNC的上升沿更新。
图1AD5781硬件规划电路图
在ARM端的软件规划中，除正确装备AD5781的相关寄存器外，还应正确装备SPI的时钟相位、时钟极性和通讯形式。正确的SPI接口时序装备图如图2所示。
图2主形式下的SPI通讯时序图
本文首要介绍了一种高分辨率的压电陶瓷驱动电源体系结构及电路规划，协助我们关于这种新式的驱动电源进行开始的知道与了解。跟着电路规划的复杂化，关于这种根底电路常识的把握将会是十分必要的，期望我们在阅读过本文之后可以有所收成。
