压电陶瓷驱动器是近年来发展起来的微位移器件，具有体积小、推力大、精度高、位移分辨率高和频响快等优点，任何压电陶瓷驱动器的使用都离不开驱动控制电源，驱动电源对压电陶瓷驱动器的微位移性能影响很大，特别是机构的动态使用特性，很大程度上取决于驱动电源的动态性能，因此，压电陶瓷驱动电源技术已成为目前压电陶瓷驱动器应用中的关键技术之一。

     近年来，随着各种需求的增加，压电陶瓷的动态应用越来越广，对其要求也越来越苛刻，频带宽度、非线性失真、抗自激能力等动态性能要求很高，目前国内关于压电陶瓷器件的应用很多限于静态特性，对于动态扫描有很多困难亟待解决．其中最迫切的就是驱动电源，电源的不成熟严重地制约了压电陶瓷在动态方面的基础研究与应用。

     2  设计压电陶瓷驱动器电源所面临的问题

     国内压电陶瓷动态驱动电源的研究起步较晚，而且不够深入，目前普遍把压电陶瓷器件视为电容性负载，但实际并非如此。把压电陶瓷驱动器单纯地等效成为电容便忽略了一个重要的因素，它不是一个简单的电子器件，而是一个微型的机电转换装置，可把电能转换为机械能，也可把机械能转换为电能．当驱动器采用双晶片结构时．驱动器内部产生的应变能也是不容忽视的，另外，由于其是靠逆压电效应驱动的机械性器件，这导致了两个后果：在正常工作时。由于压电陶瓷在电场作用下产生伸缩，因此会导致其电容随电压变化而变化，这会使驱动器产生一个充电和放电过程，会对驱动电源产生不良影响；其次，驱动器的电容还会受到驱动频率的影响，当驱动器本身固有振动频率同驱动频率一致或接近时，会产生由于共振引起的容抗大幅下降的现象。这也会影响驱动电源的输出。

     压电陶瓷驱动器工作时伴有很复杂的过程，电能、电场能、应变能、机械能(用于驱动负载)之间的相互转换，相互耦合，动态工作时以电容为代表的各参数随驱动器工作而变化的特性以及同频率相关的一些特性都给驱动电源的设计提出了很高的要求，但目前国内资料对动态电源问题的解决方案很少，只有一些关于RC环节对扫描波形影响的报道，因此．在动态驱动电源方面需要进行大量的工作。

     3  驱动电源的设计

     3.1  概述

     图1为功率放大器方框图。本功率放大器采用准互补BTL桥式电路，电路主要由前级放大、功率放大和反馈网络三部分构成。输入信号经BTL桥式电路的一端放大后与经另一端经反向后放大的信号在输出端叠加输出。该电路的输出是由两个放大的信号叠加而成．因此该电路的增益很大，可以获得高的输出电压，但采用这样的放大方式很容易产生自激现象，特别是在应用于驱动象压电陶瓷驱动器这样具有复杂的机电转换特性的器件，本文在大量试验的基础上探索出一种有效的解决自激的方案。

    3.2  放大电路

    前级放大电路如图2所示。该电路实现对电压的扩展。T₁、T₂对Z₁、Z₂是射极输出级，为IC提供士15V的电源电压．T₁和T₂的另一个作用是对IC输出级的信号构成共基极放大器。R3和R4分别对IC输出级的正、负向电流取样，并激励T3和T4。T3和T4为共射极输出电路。R7和R8是反馈电阻。