本实用新型专利技术公开了一种弹性成像激发装置超声波发射电路，包括脉冲信号产生模块、功率放大模块以及超声换能器，所述脉冲信号产生模块包括PWM波产生电路、方波产生电路、与门电路以及脉冲宽度调制电路，所述PWM波产生电路用于产生脉冲宽度可调的PWM波信号，所述方波产生电路用于产生高频方波信号，该高频方波信号与所述PWM波信号经过所述与门电路进行调制，从而调节送入所述功率放大模块的方波脉冲个数，所述脉冲宽度调制电路用于调整送入所述功率放大模块的脉冲信号占空比。其显著效果是：本电路实现环节少，采用了E类功率放大器进行处理，大大提高了功率放大效率，并实现了输出超声波功率的调节。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种弹性成像激发装置超声波发射电路，包括脉冲信号产生模块、功率放大模块以及超声换能器，所述脉冲信号产生模块包括PWM波产生电路、方波产生电路、与门电路以及脉冲宽度调制电路，所述PWM波产生电路用于产生脉冲宽度可调的PWM波信号，所述方波产生电路用于产生高频方波信号，该高频方波信号与所述PWM波信号经过所述与门电路进行调制，从而调节送入所述功率放大模块的方波脉冲个数，所述脉冲宽度调制电路用于调整送入所述功率放大模块的脉冲信号占空比。其显著效果是：本电路实现环节少，采用了E类功率放大器进行处理，大大提高了功率放大效率，并实现了输出超声波功率的调节。【专利说明】弹性成像激发装置超声波发射电路
本技术涉及到医学超声脉冲弹性成像
，具体地说，是一种弹性成像激发装置超声波发射电路。
技术介绍
医学超声辐射力弹性成像以其独特的高分辨力、实时性检测、使用便捷、价格低廉等优点，已成为现代医学中不可或缺的检测组织手段。 在现有超声辐射力弹性成像技术中多采用电容式发射电路，产生的电压脉冲信号主要通过引入外部升压模块对直流电压进行升压，即将直流电先转换成交流电，再经过变压环节将电压提升，然后产生激发超声换能器所需要的电压脉冲，再通过超声换能器讲点能量转换为声能量输出。这种方法尽管比较成熟，但存在实现环节多，功率放大效率低，电能利用效率低，功耗较大，输出功率不可调等不足，在医学超声辐射力弹性成像等对功耗要求苛刻的场合，问题显得尤为突出。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术的目的是提供一种弹性成像激发装置超声波发射电路，该电路实现环节少，功率放大效率高，输出功率可调。 为达到上述目的，本技术表述一种弹性成像激发装置超声波发射电路，包括脉冲信号产生模块、功率放大模块以及超声换能器，所述脉冲信号产生模块用于产生高频电脉冲信号，所述功率放大模块对高频电脉冲信号的功率进行放大，所述超声换能器将功率放大模块输出的电信号转换为超声波信号输出，其关键在于:所述脉冲信号产生模块包括PWM波产生电路、方波产生电路、与门电路以及脉冲宽度调制电路，所述PWM波产生电路用于产生脉冲宽度可调的PWM波信号，所述方波产生电路用于产生高频方波信号，该高频方波信号与所述PWM波信号经过所述与门电路进行调制，从而调节送入所述功率放大模块的方波脉冲个数，所述脉冲宽度调制电路用于调整送入所述功率放大模块的脉冲信号占空比。 首先脉冲信号产生模块通过PWM波产生电路产生脉冲宽度可调的低频PWM波信号，通过方波产生电路产生高频方波信号，然后将低频PWM波和高频方波送入与门电路实现PWM波对高频方波信号的调制，通过调节PWM波的脉冲宽度控制进入功率放大模块中的脉冲个数，从而调节输出超声波的功率，然后将与门电路输出的间断方波信号送入脉冲宽度调制电路，调整送入功率放大模块的脉冲信号占空比，再采用功率放大模块对调制后的电脉冲信号进行功率放大，最后超声换能器将交流信号中的电能量转换为超声波声能量输出。本电路不用引入外部升压模块对直流电压进行升压，实现环节少，功率放大效率高，输出超声波的功率可调。 为了确保进入功放模块的脉冲信号占空比的准确性，保证功率放大模块输出波形的效果，所述脉冲宽度调制电路包括SN74LVC1G123DCTR单稳态多谐振荡器，该单稳态多谐振荡器的信号输入端串联电容C12后和所述与门电路的信号输出端相连，所述单稳态多谐振荡器的控制输入端串联电容C5后接地，所述单稳态多谐振荡器的控制输入端还依次串联电阻R1、可变电阻R2后与5V电源连接，所述单稳态多谐振荡器的信号输出端作为所述脉冲宽度调制电路的输出端。 为了提高功率放大效率，所述功率放大模块采用E类功率放大电路。 作为进一步描述，所述E类功率放大电路包括开关管Q，开关管Q的栅极作为信号输入端，开关管Q的源极接地，开关管Q的漏极串接电感线圈RFC后与直流电源连接，开关管Q的漏极还串接电容Cl后接地，开关管Q的漏极还依次串接电容CO与电感LO后接输出负载R。 为了控制开关管工作，在所述开关管Q的栅极上连接有开关管驱动电路，该开关管驱动电路包括LM5114BMF开关管栅极驱动芯片，该开关管栅极驱动芯片的信号输入端与所述脉冲宽度调制电路的信号输出端相连，所述开关管栅极驱动芯片的拉电流输出端串接电阻R4后和所述功率放大电路的信号输入端相连，所述开关管栅极驱动芯片的灌电流输出端串接电阻R5后与拉电流输出端连接。 为了提高电路的负载能力，改善超声波波形，在所述功率放大模块与超声换能器之间还连接有负载匹配电路，该负载匹配电路由电容C2与电感LI组成。 为了便于控制，所述PWM波产生电路采用AT89C51单片机模块，所述方波产生电路采用AD9850模块，该AD9850模块的控制信号由所述AT89C51单片机模块输出。 本技术的显著效果是:本电路实现环节少，在功放部分采用了 E类功率放大器进行处理，大大提高了功率放大效率；采用与门电路对脉冲宽度可调的PWM波与高频方波信号进行调制，实现对输入功率放大电路的方波个数的控制，进而实现了整个电路输出超声波的功率可调，可以作为很好的医学超声辐射力弹性成像装置的驱动力源。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术的电路原理框图； 图2是PWM波产生电路与方波产生电路原理图； 图3是图1中脉冲宽度调制电路与开关管驱动电路原理图； 图4是图1中功率放大电路原理图； 图5是图1中负载匹配电路原理图； 图6是电源模块中一次降压电路原理图； 图7是电源模块中二次降压电路原理图。 【具体实施方式】 下面结合附图对本技术的【具体实施方式】以及工作原理作进一步详细说明。 如图1所示，一种弹性成像激发装置超声波发射电路，包括脉冲信号产生模块、功率放大模块以及超声换能器，所述脉冲信号产生模块包括PWM波产生电路、方波产生电路、与门电路以及脉冲宽度调制电路，所述PWM波产生电路采用单片机模块产生脉冲宽度可调的PWM波，所述方波产生电路采用AD9850模块产生高频方波信号，该高频方波信号与所述PWM波信号经过所述与门电路进行调制，从而调节送入所述功率放大模块的方波脉冲个数，控制所述功率放大模块输出功率，所述脉冲宽度调制电路用于调整送入所述功率放大模块的脉冲信号占空比，所述功率放大模块对脉冲宽度调制电路输出的高频电脉冲信号的功率进行放大，所述超声换能器将功率放大模块输出的电信号转换为超声波信号输出，在所述功率放大模块与超声换能器之间还连接有负载匹配电路。 参见附图2，所述PWM波产生电路采用AT89C51单片机模块，所述方波产生电路采用AD9850模块，该AD9850模块的控制信号由所述AT89C51单片机模块输出。如图所示，单片机的P2.0引脚输出脉冲宽度可调的PWM波，单片机的P1.0-P1.7引脚与AD9850模块的D0-D7数据总线连接，作为AD9850模块的并行数据输入端口，输出40位控制数据控制AD9850模块工作。单片机的RX、TX引脚与AD9850模块的W_CLK、FQ_UD引脚连接，作为I/O口输出数据对AD9850模块进行控制。单片机的RESET引本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种弹性成像激发装置超声波发射电路，包括脉冲信号产生模块、功率放大模块以及超声换能器，所述脉冲信号产生模块用于产生高频电脉冲信号，所述功率放大模块对高频电脉冲信号的功率进行放大，所述超声换能器将功率放大模块输出的电信号转换为超声波信号输出，其特征在于：所述脉冲信号产生模块包括PWM波产生电路、方波产生电路、与门电路以及脉冲宽度调制电路，所述PWM波产生电路用于产生脉冲宽度可调的PWM波信号，所述方波产生电路用于产生高频方波信号，该高频方波信号与所述PWM波信号经过所述与门电路进行调制，从而调节送入所述功率放大模块的方波脉冲个数，所述脉冲宽度调制电路用于调整送入所述功率放大模块的脉冲信号占空比。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱新建，邓思建，张凯铎，吴宝明，何庆华，
申请(专利权)人：中国人民解放军第三军医大学第三附属医院，
类型：新型
国别省市：重庆;85
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