高壓放大器的工作電壓范圍可能是10V至200V或更高。此外，具有大電容、高電壓或高頻率的任何組合的AC壓電器件需要大電流驅動器。實驗室中常見的信號和函數(shù)發(fā)生器可以在50Ω負載下輸出低于5V的電壓。當PZT換能器阻抗低于50Ω時，它們的輸出電壓甚至更低。高壓放大器件通常需要20V或更高的電壓。因此，驅動這種換能器需要具有高輸出電壓和高輸出電流的壓電放大驅動器。
例如，執(zhí)行器/電機40V峰值電壓，但實驗室信號發(fā)生器只能輸出5V電壓或更低。為了得到40V的方波，就要使用壓電放大驅動器來提升發(fā)生器信號并輸出高電壓和大電流來驅動壓電執(zhí)行器。壓電換能驅動器的一個示例。請注意，驅動器會放大電壓、電流和功率的組合。
高壓放大器向換能器輸出高電壓和大電流。
壓電放大器的電壓要求
在選擇驅動器之前先了解壓電器件的電壓要求非常重要。一些壓電換能器僅需要峰峰值電壓幅度，而其它的則從零到峰值電壓。例如，超聲換能器僅需要峰峰幅度來產(chǎn)生超聲電平，它可以接受從負到正的電壓擺動，比如正弦波電壓擺幅為-30V至+30V，即60Vpp。另一方面，執(zhí)行器需要零到峰值電壓才能正常工作，比如0V至+40V方波?？傊?，了解PZT器件的電壓規(guī)格并選擇可滿足電壓范圍要求的驅動器至關重要。
了解容性壓電功率
如前所述，兩種常見的壓電器件在諧振頻率下分別表現(xiàn)出容性和阻性。這兩種類型的器件對功率要求是不同的。我們先來看看容性器件。
許多高壓放大器件本質上是容性的，其阻抗可通過前面的公式1得到?；叵胍幌禄镜碾姎夤こ淘?，電容的阻抗等于其反應成分，這意味著該器件的阻抗是虛數(shù)（用j表示），而沒有真正的電阻。無功器件本身不會吸收或耗散功率，因此加給器件的功率被認為是無功功率。無功功率仍需要在某處耗散，它是在PZT放大驅動器內部耗散，而不是在器件上耗散。結果，加熱是在壓電驅動器上，而不是PZT器件本身。無功功率可用公式3表示，其中阻抗（Z）來自公式1，電流（I）來自公式2。我們使用RMS電壓值來計算RMS電流和功率。當選擇驅動器時，請確保驅動器可以處理無功功率。
增加實際阻抗
如前所述，容性壓電元件不會消耗功率。放大器內部消耗的所有無功功率都會限制其輸出電流和電壓。壓電器件在電壓下工作，而非必需的電流或功率，盡管需要大電流來維持電壓，特別是在高頻下。如果放大器受到散熱的限制，高壓放大器可以使用簡單的電阻匹配技術來更好地優(yōu)化放大器功耗，從而提高輸出電壓和電流。增加一個串聯(lián)電阻，阻抗就有一個實部，并在壓電放大器外部耗散功率，如圖4所示。一些熱量會在電阻上消散。
