Aigtek功率放大器驅動交變電磁線圈的方法設計

功率放大器作為信號源與激勵元件（例如：超聲換能器、電磁線圈等）之間放大信號波的介質，在科學研究中，可以自定義信號發生參數通過功率放大器驅動元件工作，具有可調范圍廣、穩定性高的優點，節省了實驗室自制電路的時間成本，提高實驗效率，從而深受廣大科研人員的青睞。

本實驗使用ATA-3090功率放大器作為信號發生器與電磁線圈之間的橋連裝置，將信號發生器發出的信號放大后驅動電磁線圈產生相應的磁場。該套系統設計將用于探究電磁場對生物體的影響，巧妙避開軟硬件設計帶來的繁雜事項，從而有效提高實驗探索進度。

交變電磁線圈的驅動系統如圖1所示，主要由信號發生器、功率放大器（Aigtek；ATA-3090，圖2所示）以及電磁線圈組成。信號發生器設置電磁線圈的發射參數，例如電壓、電流以及頻率。輸出到功率放大器進行信號的放大，傳輸給電磁線圈以產生相對應的磁場，電磁線圈由漆包銅絲線圈構成，線圈的直徑以及匝數可根據具體實驗樣本選擇。

圖1  交變電磁線圈的驅動系統圖：1為信號發生器；2為功率放大器；3為電磁線圈。

線圈定制出之后，使用信號發生器設置磁場發射參數，經過功率放大器放大輸出，驅動電磁線圈產生磁場。電磁激勵系統實物如圖3所示。 

圖3  交變電磁線圈的驅動系統實物圖

測試結果：

設置信號發生器參數為50 kHz、3 Vp-p的正弦波輸出，設置功率放大器放大倍數25倍。使用高斯計測試電磁線圈產生的磁場強度。測試結果發現：電磁場頻率與設置值一致為50 kHz（若改變信號發生器輸出頻率值，電磁場頻率也隨之改變），使用示波器觀察電磁場的波形，發現信號波形很圓滑，無失真。說明該系統設計可行。

在26℃環境中，將系統開機運行測試，連續運行72 h后，系統仍然正常運轉，磁場強度及頻率信號沒有發生漂移，證明該系統相對較為穩定。