[实用新型]用于超声功率放大器的程控多通道切换输出装置

说明书

本实用新型提供用于超声功率放大器的程控多通道切换输出装置，其包括：控制器，其解析来源于上游电子设备的切换控制命令，得到要导通的输出通道信息，根据所述要导通的输出通道信息输出多个第一控制信号；切换驱动器，其接收所述多个第一控制信号，并将所述多个第一控制信号转换为对应多个第二控制信号；对应多个切换执行部件，每个切换执行部件接收一个第二控制信号，并根据该第二控制信号控制该切换执行部件所对应的输出通道的开通或关闭，从而实现程序控制超声功率放大器多输出通道间的切换。

技术领域

本实用新型涉及一种用于超声功率放大器的程控多通道切换输出装置，特别地涉及应用于需要发射线性功率信号的超声类高功率放大器的多通道程控切换输出装置。

背景技术

超声功率放大器常被用作超声检测的激励发射功率源，其通常包含 2种类型的放大器：脉冲类超声功率放大器和线性超声功率放大器。脉冲类超声功率放大器因其非线性故不适用于一些超声线性检测，如需要发射源的发射波形线性不失真的超声检测。目前超声类线性功率放大器应用广泛，且国内外均有学者研制开发了多种用于超声类检测的线性功率放大器，如国内学者何存富，朱海涛，周进节等研制的锚杆超声导波检测用功率放大器(何存富、周进节、郑阳等的“具有自保护功能的超声导波回波检测系统的设计与实现”，《北京工业大学学报》，2012，38(11)： 1623-1628)；以及周进节，郑阳，张宗健等研制的可激励电磁超声导波的线性功率放大器(周进节、郑阳、张宗健等的“电磁超声导波大功率激励信号的线性放大方法”，《机械工程学报》，2017，53(18)：26-34)；国外也有学者如H.Choi，H.Jung，K.K.Shung等研制的高频超声导波用功率放大器可用于医学检测(H.Choi、H.Jung、K.K.Shung等的“Power amplifier linearizer for high frequency medicalultrasound applications”，《Journal of Medical and Biological Engineering》，2015，35(2)：226-235)。在市场上售卖的成品仪器中，国内有Agitek(西安安泰测试设备有限公司注册商标)品牌的功率放大器，如ATA-4014高压功率放大器(最大输出160Vp-p，DC-1MHz)等，可用于发射线性功率信号，适用于超声类线性检测需求；国外则有如美国Ritec公司的RPR4000等高压功率放大器，以及法国的HVA高压线性放大器也可用作超声类线性检测用的大功率发射源。

上述这些超声功率放大器不论自行研制的还是成品售卖的都有一个共同点，即大多只有1个功率输出通道，少数有2个功率输出通道，这限制了这些超声功率放大器的使用范围。在某些需要分时复用发射超声类线性功率源信号激励驱动多个传感器的场合比如超声导波合成孔径全聚焦成像等研究方面，这些单输出通道的超声类线性功率放大器有些捉襟见肘，而解决这种问题可以用下面两种方法：

(1)多个超声类线性功率放大器一起使用来分时驱动激励多个传感器，这种方法很不经济，而且多个超声类线性功率放大器体积太大，极为不方便。

(2)人工切换，即在一次激励一个传感器后，手动连接超声类线性功率放大器的单输出通道与另外一个传感器的输入。这种方法显然极为耗时，而且通道间的切换时间由人工控制，极为不准确且容易出现误操作。

实用新型内容

针对超声功率放大器大多只有单一通道，且难以应用在像超声导波合成孔径全聚焦成像等需要发射源可快速分时切换输出多个功率通道的研究中的问题，本实用新型提出一种适用于超声功率放大器的程控多通道切换输出装置，其能够快速准确实现程序控制超声功率放大器的多个输出通道间的切换并可根据需要扩展输出通道数。另外，根据本实用新型的程控多通道切换输出装置还具有支持高压大功率输出，功率损耗小，输出波形无畸变，切换模式多样等优点。