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原文传递一种超声换能器激发系统

专利名称：	一种超声换能器激发系统
摘要：	本实用新型公开了一种超声换能器激发系统，本实用新型包括DAC信号调理模块、功率放大模块、阻抗匹配模块和超声换能器；所述DAC信号调理模块，用以将0至3.0V数字正弦波信号转换成正负变化的交流模拟信号，并对交流模拟信号幅值进行放大处理；所述功率放大模块，用以将交流模拟信号电压和电流进行放大，提高功率，驱动后级电路；所述阻抗匹配模块，用以将功率放大模块输出阻抗与超声换能器阻抗进行匹配，进而激发超声换能器产生超声波；本实用新型的超声换能器激发系统激励源采用正弦波，输出激励信号为差分正弦波，提高激发效率的同时给系统应用带来极大地灵活性。
专利类型：	实用新型
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	江苏华尔威科技集团有限公司
发明人：	陈雪中;陈延峰;卢明辉;陈光远;颜学俊;王永永;钱登林;杨俊鸿;冯元会;徐晓东
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-13T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-24T00:00:00+0800
申请号：	CN201822095234.5
公开号：	CN209432753U
代理机构：	苏州拓云知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	赵艾亮
分类号：	G01N29/34(2006.01);G;G01;G01N;G01N29
申请人地址：	211600 江苏省淮安市金湖经济开发区工二路28号
主权项：	1.一种超声换能器激发系统，包括超声换能器，其特征在于，还包括DAC信号调理模块、功率放大模块、阻抗匹配模块；其中，所述超声换能器，用以响应激励，形成谐振，发出超声波；所述DAC信号调理模块，用以跟随DAC输出的正弦信号，将正弦信号转换成正负变化的交流信号，并对幅值进行放大；所述功率放大模块，用以将DAC信号调理模块输出的信号电压幅值和电流幅值同时放大，提高功率，驱动后级电路；所述阻抗匹配模块，用以将功率放大模块输出阻抗与超声换能器阻抗进行匹配，进而以最高效率激发超声换能器产生超声波。 2.根据权利要求1所述的一种超声换能器激发系统，其特征在于：所述DAC信号调理模块包括跟随缓冲级和反向放大级；其中，所述跟随缓冲级的同向端+INA接收数模转换器输出的正弦信号，所述跟随缓冲级的反向端-INA与其输出端OUTA直连；所述反向放大级包括串联的第一电阻R1、第二电阻R2、第三分压电阻R3、第四分压电阻R4；所述第一电阻R1、第二电阻R2串联，所述第一电阻R1、第二电阻R2之间连线的中间节点连接所述跟随缓冲级的反向输入端-INB；所述第三分压电阻R3、第四分压电阻R4的阻值相同；所述第一电阻R1另一端与所述跟随缓冲级输出端0UTA连接；所述第二电阻R2另一端与反向放大级输出端OUTB连接；所述第三分压电阻R3、第四分压电阻R4串联，且所述第三分压电阻R3、第四分压电阻R4之间连线的中间节点连接所述跟随缓冲级的同向端+INB，第三分压电阻R3的另一端连接+3V参考电压，第四分压电阻R4的另一端接地。 3.根据权利要求1所述的一种超声换能器激发系统，其特征在于：所述DAC信号调理模块采用双电源供电，所述DAC信号调理模块调理的正弦波信号为0至3.0V的数字正弦波信号。 4.根据权利要求1所述的一种超声换能器激发系统，其特征在于：所述功率放大模块包括功率运算放大器U1和功率运算放大器U2；所述功率运算放大器U1同向输入端+IN通过第一电容C1与反向放大级输出端OUTB连接。 5.根据权利要求1所述的一种超声换能器激发系统，其特征在于：所述阻抗匹配模块包括变压器U4、匹配电感L1和超声换能器Y1；其中，所述变压器U4的原边端口1、端口4分别连接功率放大器U1、功率放大器U2的输出端OUT；所述的变压器U4副边端口3与超声换能器Y1连接；所述的电感L1一端与变压器U4副边端口6连接，另一端与超声换能器Y1连接。 6.根据权利要求1所述的一种超声换能器激发系统，其特征在于：所述功率放大模块采用双电源供电。 7.根据权利要求1所述的一种超声换能器激发系统，其特征在于：所述DAC信号调理模块实现激励源由数模转换器产生正弦波，且正弦波周期个数由程序自由编程控制，激励电压幅值被放大调理为OV对称的交流信号。 8.根据权利要求1所述的一种超声换能器激发系统，其特征在于：所述功率放大模块激励源输入引脚通过电阻接地，为输入偏置电流提供回路，避免了输出信号电压漂移。 9.根据权利要求1所述的一种超声换能器激发系统，其特征在于：所述功率放大模块采用单端输入双端输出的结构，输出差分正弦信号作用于超声换能器两端电极，以便提高超声换能器的驱动效率。
所属类别：	实用新型