[实用新型]驱动信号产生装置及超声系统

说明书

技术领域

本实用新型属于超声技术领域，涉及一种超声换能器，特别是涉及一种超声换能器的驱动信号产生装置及超声系统。

背景技术

超声换能器是一种既可以把电能转化为声能、又可以把声能转化为电能的装置。其工作原理是依据压电材料的正逆压电效应，利用逆压电效应产生超声波，即在压电材料上加上某种特定频率的交变正弦信号，材料就会随所加信号频率变化的机械形变，继而在周围介质中产生疏密相间的机械波，如果其振动频率在超声范围，这种机械波就是超声波。接收时，利用正压电效应把来自探测物的声信号变成电信号输出。例如，超声手术系统利用了超声换能器的正逆压电效应，超声测试系统则利用了超声换能器的正逆压电效应。

超声换能器是超声手术系统中产生超声振动的关键部件，也是超声测试系统中产生并接收超声的部件，其驱动电路的性能对整个超声手术系统或超声测试系统有着至关重要的作用。而现有的超声换能器的驱动信号是占空比不可调的，造成输出功率调节不便，输入电压要求高。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种驱动信号产生装置及超声系统，用于解决现有超声换能器的驱动信号占空比不可调的问题，方便调节输出功率，降低对输入电压的要求。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种超声换能器的驱动信号产生装置，所述驱动信号产生装置包括：第一波形信号产生单元，生成一符合第一预设条件的三角波信号；第二波形信号产生单元，生成一符合第二预设条件的比较电压信号；驱动信号产生单元，与所述第一波形信号产生单元和第二波形信号产生单元的输出端分别相连，比较所述三角波信号与所述比较电压信号的大小，获得调节脉冲信号，利用所述调节脉冲信号补偿调节待输出的驱动脉冲信号的占空比分辨率。

于本实用新型的一实施例中，所述第一波形信号产生单元包括：第一比例放大器，接收一三角波源信号，并对所述三角波源信号按预设比例放大，输出放大的三角波信号；第一跟随器，与所述第一比例放大器的输出端相连，将所述放大的三角波信号进行跟随处理输出所述三角波信号。

于本实用新型的一实施例中，所述第一比例放大器为U1C，第一跟随器为U1B；所述第一比例放大器U1C的正向输入端接收三角波信号T1，第一比例放大器U1C的反向输入端通过电阻R3接地；第一比例放大器U1C的输出端通过电阻R2接第一跟随器U1B的正向输入端，第一跟随器U1B的反向输入端通过电阻R5接第一跟随器U1B的输出端；第一跟随器U1B的输出端输出信号T3。

于本实用新型的一实施例中，所述第二波形信号产生单元包括：调理子单元，将一脉冲宽度调制信号转换成第一直流电压信号；第二比例放大器，与所述调理子单元的输出端相连，将所述第一直流电压信号按预设比例放大为第二直流电压信号；第二跟随器，与所述第二比例放大器的输出端相连，将所述第二直流电压信号进行跟随处理输出所述比较电压信号。

于本实用新型的一实施例中，所述调理子单元包括三极管Q1、Q2、Q3，三极管Q2的基极通过电阻R8接入PWM信号，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极通过电阻R12接电源电压12V，且三极管Q2的集电极通过电阻R8接三极管Q1的基极，三极管Q2的集电极通过电阻R17接三极管Q3的基极；三极管Q1的发射极输出电压V1，三极管Q1的发射极通过电阻R10接三极管Q1的基极；三极管Q3的发射极接三极管Q1的发射极，三极管Q3的集电极接地，三极管Q3的发射极通过电阻R16接三极管Q3的基极；所述第二比例放大器为U1D，U1D的正向输入端通过串联的电阻R15、R14、R13接三极管Q1的发射极；U1D的输出端通过电阻R6接U1D的反向输入端，U1D的反向输入端通过电阻R9接地；第二跟随器U1A的正向输入端通过电阻R11接U1D的输出端；第二跟随器U1A的输出端输出比较电压信号Vcmp，第二跟随器U1A的输出端通过电阻R7接第二跟随器U1A的输出端的反向输入端。