利用信号发生器+功率放大器+泰克示波器解决高频MEMS测试问题

近期，某实验室咨询高频MEMS测试，需要实现正弦波和方波驱动，信号带宽高达7MHz，驱动电平需要达到50Vp-p，需要具备扫频功能和DC+AC工作模式，目前市面上的标准信号发生器输出电压低，电压小于10Vp-p带负载能力弱，输出电流是mA级别，无法解决高压大功率驱动问题。

如何解决高频MEMS测试问题

通过和客户技术交流，了解到高频MEMS核心器件主要是一种压电控制器件，主要是利用其压电效应和逆压电效应能够实现机械能与电能的转换，可以通过将压电控制器件在高频电信号的激励下产生高频振动，激发出超声波，可以通过压电控制器件接收超声波转换成电信号，从而实现超声信号转换。

高频MEMS驱动方式一般为激振荡式驱动，利用方波（或脉冲）振荡器来激励发声。高频MEMS主要工作在1MHz以上的频率上，电压需要30Vp-p左右，要求大输出功率，市场上常规的信号发生器输出电压低，带负载能力弱，功率放大器和信号发生器都需要具有高性能和高品质的输出波形：一方面是良好的稳定性能，输出波形失真小，并且信号发生器还需要能产生多种波形信号；另一方面是良好的动态性能，调幅调频方便，负载适应性好，此外有些测试除了需要信号发生器提供输出电压外，还需要功率输出。

针对以上测试问题，提供信号发生器+功率放大器+泰克示波器的测试方案，并为他们提供了现场演示。

测试方案

客户做测试实验需要的是高电压信号，方波，频率在7MHz左右，电压在70Vp-p左右。信号发生器和放大器推荐的是泰克的AFG3000系列加功率放大器，信号发生器输出电压幅度只有5Vp-p，接上功率放大器，输出电压达到了50Vpp，功率最大10W，频率范围是DC-20MHz，具备扫频功能和DC+AC工作模式，具备单端输出和差分输出信号，输出阻抗可调整，可驱动各种阻性、容性、感性负载，完全满足驱动测试需求，功放输出信号直接加载到高频MEMS器件上面，同时使用泰克示波器进行整个链路信号分析测试。

扩展应用

信号发生器+功率放大器+泰克示波器测试方案还可以应用在压电陶瓷驱动、传感器测试、超声波换能器驱动和无损检测、电磁阀和继电器驱动、MEMS控制驱动、无线充电测试等。

总结

高频MEMS驱动测试要求

· 高电压、高带宽功率信息驱动各种高频MEMS器件。

· 多种功率和激励波形选择，可跟进应用需求进行定制。

· 具备扫频功能，AC+DC差分信号输出模式等驱动要求。

· 多通道组合，可以开展不同的测试选择。

· 精密数控增益，以及良好的幅频及相频特性要求。

· 输入输出阻抗匹配可调，完美配合用户信号源及负载（阻性、容性、感性负载）。

系统配置参考

责任编辑：gt