相信平時關(guān)注功率放大器的小伙伴，對于與之相關(guān)的內(nèi)容都非常感興趣，今天為大家介紹功率放大器基于鐵芯微型磁通門的測試分析研究，感興趣的話就繼續(xù)往下看吧。

實驗名稱：功率放大器基于多孔鐵芯微型磁通門的測試與分析技術(shù)研究

實驗?zāi)康模罕竟?jié)主要對采用MEMS工藝制備的經(jīng)過拓?fù)鋬?yōu)化后的多孔鐵芯三維螺線管式微型磁通門進(jìn)行了測試。在不同的被測外磁場、不同的激勵電流值和激勵頻率下對磁通門的靈敏度、線性范圍、噪聲、剩磁誤差等一系列性能指標(biāo)進(jìn)行了測定。

實驗設(shè)備：信號發(fā)生器，ATA-4011功率放大器，磁強(qiáng)計，電流表，磁通門，示波器，頻譜分析儀等。

實驗過程：

磁通門的激勵信號由任意信號發(fā)生器和功率放大器ATA-4011級聯(lián)產(chǎn)生。電流表串聯(lián)在激勵回路中，測量激勵電流的大小。直流電源激勵螺線管產(chǎn)生被測外部磁場，螺線管電流由電流表指示。微型磁通門的感應(yīng)線圈兩端與示波器相連，分析輸出的電壓信號。感應(yīng)線圈兩端與示波器直接相連。

磁通門測試系統(tǒng)原理框圖

在磁傳感器的測試中需要排除外界磁場的影響，其中地磁場是外界磁場的主要組成部分。地磁場包括基本磁場和變化磁場。基本磁場是主體，屬于靜磁場，比較穩(wěn)定;變化磁場則是指各種短期變化，相對比較微弱。在測試各項指標(biāo)時，關(guān)鍵要保證環(huán)境磁場的平穩(wěn)，零磁空間(磁場強(qiáng)度保持為0nT的空間)是最為理想的環(huán)境。地磁場強(qiáng)度大約在50-60μT，會給磁通門的測試帶來較大的干擾，因此實際測試中多采用磁屏蔽裝置對地磁場進(jìn)行屏蔽來模擬零磁空間。

實驗結(jié)果：

（1）激勵電流對靈敏度和線性范圍的影響；

為了測試不同的激勵電流對微型磁通門的靈敏度和線性范圍的影響，采用了500kHz固定頻率的正弦激勵，激勵電流有效值分別為60mA、70mA、80mA、100mA、120mA。通過改變外磁場的大小，分別測試了在以上幾種激勵電流下，微型磁通門的輸出電壓二次諧波幅值隨外磁場的變化曲線，如圖所示。

不同激勵電流下二次諧波幅值隨外磁場的變化曲線

（2）激勵頻率對靈敏度和線性范圍的影響；

為了測試激勵電流頻率對微型磁通門的靈敏度和線性范圍的影響，采用了80mA的正弦激勵電流，激勵頻率分別為400kHz、600kHz、 800kHz、 1000kHz、 1200kHz。 通過改變外磁場的大小，分別測試了在以上幾種激勵頻率下，微型磁通門的輸出電壓二次諧波幅值隨外磁場的變化曲線，如圖所示。

不同激勵頻率下二次諧波幅值隨外磁場的變化曲線

在磁通門的測試過程中，隨著激勵頻率的提高，鐵芯的渦流效應(yīng)和趨膚效應(yīng)在逐漸加深，這會帶來較大的能量損耗，影響磁通門的性能指標(biāo)和工作效果。另外，隨著激勵頻率的提高，輸出回路的幅頻特性也會發(fā)生明顯改變。因此，提高頻率對提高磁通門性能的效果會逐漸減弱。

實驗中用到的功率放大器ATA-4011參數(shù)指標(biāo)：

本文實驗由西安安泰電子整理發(fā)布，如想了解更多實驗方案，請持續(xù)關(guān)注安泰電子。

此實驗案例參考自知網(wǎng)論文《基于多孔軟磁薄膜的微型磁通門低功耗技術(shù)研究》

審核編輯：符乾江