一种门控式电磁超声导波功率放大装置

摘要

本发明提供一种门控式电磁超声导波功率放大装置，包括：第一直流电源、门控开关电路、门控信号源、任意波形发生器、单端-差分转换电路、1号门控与交流信号合成电路、2号门控与交流信号合成电路、1号第一级驱动电路、2号第一级驱动电路、1号第二级驱动电路、2号第二级驱动电路、第二直流电源、1号功率放大电路、2号功率放大电路、差分-单端转换电路、隔离电路及电磁超声换能器，通过该门控信号源和门控开关电路的协同控制，可使得门控式电磁超声导波功率放大装置在输出瞬态功率不降低的情况下，有效减小组装体积和运行功耗。

主权项

一种门控式电磁超声导波功率放大装置，其特征在于，所述的门控式电磁超声导波功率放大装置包括：第一直流电源(1)、门控开关电路(2)、门控信号源(3)、任意波形发生器(4)、单端‑差分转换电路(5)、1号门控与交流信号合成电路(6)、2号门控与交流信号合成电路(7)、1号第一级驱动电路(8)、2号第一级驱动电路(9)、1号第二级驱动电路(10)、2号第二级驱动电路(11)、第二直流电源(12)、1号功率放大电路(13)、2号功率放大电路(14)、差分‑单端转换电路(15)、隔离电路(16)及电磁超声换能器(17)，其中，所述门控信号源(3)向所述门控开关电路(2)输出TTL控制信号，控制所述门控开关电路(2)导通；在所述门控开关电路(2)导通时间内，所述第一直流电源(1)经所述门控开关电路(2)分别向所述的1号门控与交流信号合成电路(6)及2号门控与交流信号合成电路(7)输出直流电压，形成具有导通时间宽度的门控控制信号；所述任意波形发生器(4)向所述单端‑差分转换电路(5)发送脉冲信号；所述单端‑差分转换电路(5)将所述脉冲信号转换为幅值相等、相差180°的同向脉冲信号及反向脉冲信号，并将所述同向脉冲信号传送至所述的1号门控与交流信号合成电路(6)，将所述反向脉冲信号传送至所述的2号门控与交流信号合成电路(7)；所述1号门控与交流信号合成电路(6)将所述门控控制信号与所述同向脉冲信号叠加生成具有门控直流偏置的同向交流输入信号，并将所述具有门控直流偏置的同向交流输入信号传送至所述的1号第一级驱动电路(8)；所述2号门控与交流信号合成电路(7)将所述门控控制信号与所述反向脉冲信号叠加生成具有门控直流偏置的反向交流输入信号，并将所述具有门控直流偏置的反向交流输入信号传送至所述的2号第一级驱动电路(9)；所述1号第一级驱动电路(8)、1号第二级驱动电路(10)及1号功率放大电路(13)在导通时间内将所述具有门控直流偏置的同向交流输入信号中的交流信号进行逐级放大，生成放大后的同向交流信号，并将所述放大后的同向交流信号传送至所述的差分‑单端转换电路(15)的一个差分输入端；所述2号第一级驱动电路(9)、2号第二级驱动电路(11)及2号功率放大电路(14)在导通时间内将所述具有门控直流偏置的反向交流输入信号中的交流信号进行逐级放大，生成放大后的反向交流信号，并将所述放大后的反向交流信号传送至所述的差分‑单端转换电路(15)的另一个差分输入端；所述差分‑单端转换电路(15)将所述放大后的同向交流信号及放大后的反向交流信号进行合成，生成与所述脉冲信号同向的功率放大后的脉冲信号，并将所述功率放大后的脉冲信号传送至所述的隔离电路(16)；所述隔离电路(16)连接于所述的差分‑单端转换电路(15)与电磁超声换能器(17)之间，以隔离所述功率放大后的脉冲信号中的噪声对所述电磁超声换能器(17)的影响，并向所述电磁超声换能器(17)传送隔离噪声后的激励信号。