超声波放大器
2010-05-17 15:34:50 阅读6 评论0 字号：大中小
（超声波放大器的工作原理和基本结构怎样？）
（1）工作原理：
超声波放大器就是依据声子牵引效应来工作的一种放大声波的器件。因为当有声波通过半导体晶体时，即产生声子势场波，并且可以俘获平均自由程较小的电子于其波腹之中，则随着声波的传播，即就发生声子牵引效应；进一步，在声子牵引效应的基础之上，再加上一个使电子产生漂移运动的电场，若此漂移电场较大，使得电子的漂移速度大于声波的波速，那么这些电子就将推压着声子势场波往前移动，从而声波的能量得以增加，这就是声波的放大。
总之，为了实现声波的放大，必须要满足两个条件：电子平均自由程<声波的波长；电子漂移的速度>声波的速度。此外，声子势场波的波幅越大，声波的放大效果也就越好。
而超声波，总是满足这些声波放大条件；同时超声波具有较大的能量，可以产生幅度较大的周期势场波，从而能够获得较强的声子牵引效应和声电效应，并因此有所谓超声波放大器。
（2）器件性能：
下图是采用CdS半导体的一种超声波放大器的结构。Ii和Io分别是输入和输出的信号电流；电信号与声波信号之间的转换是利用石英换能器来完成的。
超声波放大器的放大系数为（Io/Ii），是漂移电场的函数（只有当漂移电场大于某一定值时才有放大作用）。晶格振动的热声子对于超声波放大器的性能有一定的影响，即将使得器件的放大系数降低和产生电流饱和（对高阻压电材料，将会出现电流振动——“声畴”）。
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