21世纪以来,微定位系统在超精密机械、精密仪器制造、生物医疗器械及半导体制备等领域具有越来越重要的地位。压电陶瓷作为微定位系统的位移输入器件,分析研究其位移输出控制方法对高精度控制具有重要的实际意义。微定位系统分为促动结构的压电陶瓷器件与位移放大机构组成,在不同领域的不同应用条件下,设计研发合适的压电陶瓷控制电源与机械放大结构,对于微定位系统的高精度定位实现,具有重要价值。本文基于光刻机微位移平台定位控制,对压电陶瓷放大机构与驱动电源作如下研究:第一,分析位移放大结构的基本原理,并设计了一款由电压控制电变液,以其物理特性改变实现位移放大机构双方向输出。通过理论计算与软件仿真,得到该放大结构具有良好的可行性。通过此新式输出位移放大结构,可实现控制位移方向并简化控制方案的目的。第二,由项目需求,分析压电陶瓷的驱动电源的参数并对可行性进行验证,设计了以PA92位核心的线性放大电路。采用双极性结构放大以补偿失调电压,以隔离电阻对输出信号进行线性优化,并采用电容超前补偿方式驱动大容性负载。仿真结果验证了设计方案的可行性。第三,对压电陶瓷驱动电源的输出特性进行验证,分别对驱动电源的阶跃响应,输出信号线性度及动态响应做分析。结果表明,在负载电容为0~0.6μF时,输出电压在0~100V量程区间具有良好的动态效应,且输出电压精度达0.58mV,驱动电源具有良好的稳定性。综上所述,本文基于压电陶瓷驱动为核心,对位移放大结构与驱动控制电路作分析。结果表明,位移放大结构能够实现双位移放大输出,且驱动电源在0~100V内,驱动电路输出精度可达0.5mV的控制精度。