弛豫铁电单晶器件的应用电路设计

摘要

铁电单晶(1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3(PMN-PT)具有优异的介电、压电和机电耦合性能，已经被广泛地研究和应用，但目前却很少有合适的应用电路供其使用。这是以为以前的研究都集中在于PMN-PT的生长和材料性能的研究上，因此很少有适用于弛豫铁电单晶的专用电路。
　　 在本论文中，我们设计和制备了超声电机的驱动电路；搭建了一套相对成本较低的基于动态法的高灵敏度热释电系数测试系统，硬件系统达到了基于动态法原理测试热释电系数时的高灵敏度要求，实现了针对PMN-PT材料的高精度热释电系数测量，并使用Delphi作为开发平台自行开发一套自动化测试材料的软件，提高了测试的精确度。
　　 针对实验室利用压电材料所研制的新型超声波电机，设计和制作出了一种专用驱动电路.该驱动电路由干电池提供直流电源，产生频率范围为10-100kHz，电压峰峰值为0-180V可调的超声波信号.实验结果表明，研制的电路能稳定，能方便地驱动超声波电机良好运转。
　　 建立一套基于动态法的高灵敏度热释电系数测试系统。该测试系统平衡点温度误差为0.01℃，达到了动态法对温度稳定性的高要求；同时其测量精度达到0.01nA范围温度0-80℃，温度调制频率为44.7mHz，满足了动态法测试的要求。测试标准试样钽酸锂单晶薄片的值与文献中动态法测试结果基本相符。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪 论

§1.1引言

§1.2弛豫铁电单晶材料

§1.3弛豫铁电单晶器件的应用前景

§1.4本课题的研究意义、内容及目标

第二章 超声电机的应用研究

§2.1超声电机的发展状况和应用前景

§2.2超声电机的工作原理及其特点

§2.3超声电机的性能测试

§2.4超声电机对驱动电路的要求和方案的确定

§2.5超声电机驱动电路的设计

§2.5.1使用SP4501集成芯片的方案

§2.5.2使用SP4501+小型线圈变压器的方案

§2.5.3使用分立电子元器件的方案

§2.5.4使用NE555+小型线圈变压器的方案

§2.6小结

第三章 基于动态法的高灵敏度热释电系数测试系统

§3.1应用背景和发展状况

§3.2热释电系数测试的技术原理

§3.3基于动态法的热释电系数测试原理

§3.4热释电测量系统的组成

§3.5测试系统的电路设计

§3.6信号的自动采集系统

§3.7测试结果与讨论

§3.8小结

第四章 结论与展望

§4.1结论

§4.2展望

参考文献

附录 硕士期间发表的论文和参加的科研活动

致 谢