[发明专利]一种用于提高精准频率的相控阵超声换能器激励系统

权利要求书

1.一种用于提高精准频率的相控阵超声换能器激励系统，其特征在于，包括：

PC机、聚焦延时模块、DDS信号发生模块、多个一级运算放大模块和多个二级功率放大模块，所述一级运算放大模块与所述二级功率放大模块一一对应；

所述PC机用于提供相控阵超声换能器的各个通道的聚焦激励参数，所述聚焦延时模块用于根据所述各个通道的聚焦激励参数获取与所述各个通道的聚焦激励参数对应的聚焦延时数据，所述DDS信号发生模块依据所述各个通道的聚焦延时数据向所述相控阵超声换能器的各个阵元发射第一激励信号，所述一级运算放大模块用于将所述第一激励信号形成两个幅值相同、相位相反的第二激励信号，所述二级功率放大模块用于对两个所述幅值相同、相位相反的第二激励信号进行功率放大后输出至所述相控阵超声换能器相应的通道中；

所述二级功率放大模块使用BTL桥接推挽电路；

所述二级功率放大模块包括：第一二级功率放大单元和第二二级功率放大单元，所述第一二级功率放大单元的输入端连接所述一级运算放大模块的第一输出端，输出端连接所述相控阵超声换能器的一端；所述第二二级功率放大单元的输入端连接所述一级运算放大模块的第二输出端，输出端连接所述相控阵超声换能器的另一端。

2.根据权利要求1所述的用于提高精准频率的相控阵超声换能器激励系统，其特征在于，所述聚焦延时模块为STM32H743聚焦延时模块。

3.根据权利要求1所述的用于提高精准频率的相控阵超声换能器激励系统，其特征在于，所述第一激励信号为正弦波激励信号、方波激励信号、三角波激励信号、高斯脉冲激励信号、阶梯波激励信号、钟型波激励信号中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的用于提高精准频率的相控阵超声换能器激励系统，其特征在于，所述一级运算放大模块包括：隔直导交单元和运算放大器单元；所述隔直导交单元的输入端连接所述DDS信号发生模块的输出端，用于将所述第一激励信号转化为交流信号；所述运算放大器单元的输入端与所述隔直导交单元的输出端连接，用于将所述交流信号转化为两个幅值相同、相位相反的第二激励信号。

5.根据权利要求4所述的用于提高精准频率的相控阵超声换能器激励系统，其特征在于，所述隔直导交单元包括：第一电阻、第一电容和电位器，所述第一电阻的一端与所述DDS信号发生模块的输出端连接，另一端接地；所述第一电容的一端与所述第一电阻的一端连接，另一端与所述电位器的第六端连接，所述电位器的第四端接地，所述电位器的第五端连接所述运算放大器单元的输入端。

6.根据权利要求5所述的用于提高精准频率的相控阵超声换能器激励系统，其特征在于，所述运算放大器单元包括：第一放大器、第二放大器、第三放大器、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和第十电阻；所述第一放大器的正向输入端与所述隔直导交单元的输出端连接，反向输入端连接所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端接地；所述第一放大器的输出端分别与所述第三电阻的一端和所述第四电阻的一端连接，所述第三电阻的一端与所述第二电阻的一端连接；

所述第四电阻的另一端连接所述第二放大器的正向输入端，所述第二放大器的反向输入端分别连接所述第五电阻的一端和所述第六电阻的一端，所述第五电阻的另一端接地，所述第六电阻的另一端连接所述第二放大器的输出端，所述第二放大器的输出端还连接所述第七电阻的一端，所述第七电阻的另一端与所述二级功率放大模块的第一输入端连接；

所述第一放大器的输出端还与所述第八电阻的一端连接，所述第八电阻的另一端分别与第九电阻的一端和所述第三放大器的反向输入端连接，所述第三放大器的正向输入端接地，所述第九电阻的另一端连接所述第三放大器的输出端，所述第三放大器的输出端还与第十电阻的一端连接，所述第十电阻的另一端与所述二级功率放大模块的第二输入端连接。