一种提高扫描隧道显微镜位移控制精度的驱动电路、扫描隧道显微镜及驱动方法技术

本发明专利技术涉及电子科学技术领域，特别涉及一种提高扫描隧道显微镜位移控制精度的驱动电路，包括主控单元、驱动波形生成电路、驱动波形整形电路；主控单元与驱动波形生成电路相连，以输出驱动波形到压电陶瓷块；主控单元与驱动波形整形电路相连，以对输出到压电陶瓷块的驱动波形进行整形；驱动波形整形电路包括第一驱动波形整形电路以及第二驱动波形整形电路。本发明专利技术通过驱动波形生成电路进行驱动波形输出，使用驱动波形整形电路对输出的驱动波形进行整形，第一驱动波形整形电路用于控制驱动波形下降沿使能，第二驱动波形整形电路用于控制驱动波形上升沿使能，以保证输出驱动波形符合压电陶瓷块的需求，使得对压电陶瓷的位移控制更精确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子科学，特别涉及一种提高扫描隧道显微镜位移控制精度的驱动电路、扫描隧道显微镜及驱动方法。

技术介绍

1、扫描显微镜是一种利用扫描技术获取样品表面形貌和性质信息的显微仪器。它通过精确控制样品或探针在样品表面上的移动，结合各种检测手段，可以获得样品表面的高分辨率图像。压电位移控制在扫描显微镜中发挥着核心作用，通过精确控制样品或探针的位置，可以实现高分辨率的表面成像和分析。传统的商用扫描显微镜需要专门的主控制器和高压压电位移控制器，体积大，成本高。商用的高压放大器，电压和电流的范围较大，适用范围较广。

2、传统的压电高压驱动器的高压运放一般采用apex公司的高压运放，市面上也只有apex公司能够提供±200v，±400v的高压运放，但是价格昂贵，交期长，以常见的pa85运放为例，输出电压±225v，输出电流200ma，单颗芯片就要将近2000块。教学型扫描显微镜需要5路的高压放大电路，x+/x-/y+/y-/z，成本过于昂贵不适用于教学型扫描隧道显微镜。因此教学型扫描隧道显微镜多使用高压运放芯片ltc6090,输出电压±70v(或者0本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种提高扫描隧道显微镜位移控制精度的驱动电路，其特征在于：包括主控单元、驱动波形生成电路、驱动波形整形电路；所述主控单元与所述驱动波形生成电路相连，以输出驱动波形到压电陶瓷块；所述主控单元与所述驱动波形整形电路相连，以对输出到所述压电陶瓷块的所述驱动波形进行整形；

2.根据权利要求1所述的提高扫描隧道显微镜位移控制精度的驱动电路，其特征在于：所述驱动波形生成电路包括DAC电路、电压放大电路、电流放大电路、第一开关及第二开关；所述主控单元的输出端接入所述DAC电路的输入端，所述DAC电路的输出端接入所述电压放大电路的输出端，所述电压放大电路的输出端分别通过所述第一开关与所述...

【技术特征摘要】

1.一种提高扫描隧道显微镜位移控制精度的驱动电路，其特征在于：包括主控单元、驱动波形生成电路、驱动波形整形电路；所述主控单元与所述驱动波形生成电路相连，以输出驱动波形到压电陶瓷块；所述主控单元与所述驱动波形整形电路相连，以对输出到所述压电陶瓷块的所述驱动波形进行整形；

2.根据权利要求1所述的提高扫描隧道显微镜位移控制精度的驱动电路，其特征在于：所述驱动波形生成电路包括dac电路、电压放大电路、电流放大电路、第一开关及第二开关；所述主控单元的输出端接入所述dac电路的输入端，所述dac电路的输出端接入所述电压放大电路的输出端，所述电压放大电路的输出端分别通过所述第一开关与所述压电陶瓷块连接，所述电压放大电路的输出端通过所述第二开关与所述电流放大电路的输入端连接，所述电流放大电路的输出端与所述压电陶瓷块连接；

3.根据权利要求2所述的提高扫描隧道显微镜位移控制精度的驱动电路，其特征在于：所述电压放大电路包括一级电压放大电路和二级电压放大电路。

4.根据权利要求3所述的提高扫描隧道显微镜位移控制精度的驱动电路，其特征在于：所述二级电压放大电路包括第一运算放大器u1、电阻r1、电阻r2，所述第一运算放大器u1的非反相输入引脚接入所述一级电压放大电路的输出端，所述电阻r1跨接于所述第一运算放大器u1的输出引脚和反相输入引脚之间，所述电阻r2接入所述第一运算放大器u1的反相输入引脚。

5.根据权利要求2所述的提高扫描隧道显微镜位移控制精度的驱动电路，其特征在于：所述电流放大电路包括电阻r3、三极管q1、三极管q2，所述电阻r3的一端与所述电压放大电路的输出端及所述三极管q...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志鹏，苏晋殿，詹小静，许玉芬，周鹤，
申请(专利权)人：嘉庚创新实验室，
类型：发明
国别省市：