线性超声功放静态工作点动态调整电路及超声治疗仪制造技术

本发明专利技术公开一种线性超声功放静态工作点动态调整电路，包括MCU、第一D/A数模电路、电感L1、功放管Q1、采样电阻R1、运算放大器U1A、第一A/D模数电路、第二D/A数模电路、电感L2、功放管Q2、采样电阻R2、运算放大器U1B、第二A/D模数电路。本发明专利技术通过MCU实时检测比对功放管静态电流，通过控制D/A数模转换电路产生动态可变的偏执电压，补偿温度对功放管静态点产生的不利影响，使功放静态工作点始终处于最优状态，保证输出的超声信号稳定，保证聚焦超声的治疗效果不会因为环境温度变化或散热条件变化而改变，不会因长时间使用治疗仪导致功放温度升高造成声功率变大对患者造成伤害或损坏仪器。

【技术实现步骤摘要】
线性超声功放静态工作点动态调整电路及超声治疗仪
本专利技术涉及医疗器械
，特别涉及一种线性超声功放静态工作点动态调整电路及超声治疗仪。
技术介绍
聚焦超声治疗仪应用于人体浅表组织病变，将中心频率10MHz的超声波能量通过凹面换能器聚焦于一个点利用超声波的机械效应、热效应和空化效应综合作用杀灭组织细胞活性达到临床治疗的目的。已有的线性超声功率大器功放管的静态偏执为固定电压源，偏执电压幅度设置完成后不随功放的工作环境变化而变化。聚焦超声中心工作频率为10MHz，功放采用线性高频放大器。放大器功放管必须设置静态偏执点使功放管具有一定静态电流始终工作在放大状态，偏执点低静态电流小幅度低的信号会产生截止失真，静态偏执点高静态电流大幅度高的信号会产生饱和失真。功放在工作中会产生大量热引起功放管温度升高，功放管的门槛导通电压随温度变高而变低。采用固定电压源的偏执方式在实际使用过程温度会影响功放的放大性能，功放温度低时偏执点过小造成功放输出信号幅度变低，温度高时静态电流升高功放输出幅度升高。传统固定电压源的静态工作点偏执方式要功放一直工作在一个相对稳定的温度环境中才能保证功放放大状态稳定，不能适应温度宽范围变化。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提出一种线性超声功放静态工作点动态调整电路及超声治疗仪，旨在补偿温度对功放管静态点产生的不利影响，使功放静态工作点始终处于最优状态，保证输出的超声信号稳定。为实现上述目的，本专利技术提供了一种线性超声功放静态工作点动态调整电路，电感L2的一端连接，所述电感L2的另一端与所述功放管Q2的栅极连接，所述功放管Q2的源极与所述采样电阻R2的一端、所述运算放大器的同向输入端连接，所述采样电阻R2的另一端与所述运算放大器的反向输入端连接，并接地，所述运算放大器的输出端与所述第二A/D模数电路的一端连接，所述第二A/D模数电路的另一端连接所述MCU的引脚A/D2；所述功放管Q1的漏极和所述功放管Q2的漏极连接。本专利技术进一步的技术方案是，还包括变压器T1、变压器T3、变压器T2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4；所述变压器T1的脚4接地，脚1与所述电容C1的一端连接，所述电容C1的另一端与所述电感L1的另一端、所述功放管Q1的栅极连接，所述功放管Q1的漏极与所述变压器T3的脚1、所述电容C2的一端连接，所述电容C2的另一端与所述变压器T2的脚4连接，所述变压器T2的脚1输出超声信号；所述变压器T1的脚3输入超声信号，脚2与所述电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端与所述电感L2的另一端、所述功放管Q2的栅极连接，所述功放管Q2的漏极与所述变压器T3的脚3、所述电容C3的一端连接，所述变压器T3的脚1连接脚2，并连接电源VCC，所述电容C3的另一端与所述变压器T2的脚3连接，所述变压器T2的脚2接地。为实现上述目的，本专利技术还提出一种超声治疗仪，包括如权利要求1或2任意一项所述的线性超声功放静态工作点动态调整电路。本专利技术线性超声功放静态工作点动态调整电路及超声治疗仪的有益效果是：本专利技术通过MCU实时检测比对功放管静态电流，通过控制D/A数模转换电路产生动态可变的偏执电压，补偿温度对功放管静态点产生的不利影响，使功放静态工作点始终处于最优状态，保证输出的超声信号稳定，保证聚焦超声的治疗效果不会因为环境温度变化或散热条件变化而改变，不会因长时间使用治疗仪导致功放温度升高造成声功率变大对患者造成伤害或损坏仪器。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1是本专利技术线性超声功放静态工作点动态调整电路较佳实施例的电路结构示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。考虑到现有的线性超声功率放大管的静态偏执为固定电压源，偏执电压幅度设置完成后不随功放的工作环境变化而变化，由此，本专利技术提出一种线性超声功放静态工作点动态调整电路，本专利技术可应用于聚焦超声治疗仪的线性超声功率放大器，给线性放大器功放管提供稳定的静态偏执点。本专利技术的功放静态偏执设置方式采用MCU控制数模转换电路产生可以动态变化的偏执电压，流经功放管的电流信号经采集放大后经过模数转换电路交由MCU，MCU通过采集的静态电流值设置偏执电压的高低来稳定功放的静态工作状态。本专利技术中，超声功率采用占空比调制，利用调节声功率过程中超声信号关闭时间进行静态电流检测调整，从而可以实现对超声功放静态偏执实时监测控制，补偿温度变化对功放造成的不利影响，使功放放大倍数不随温度变化而变化。具体地，请参照图1，图1是本专利技术线性超声功放静态工作点动态调整电路较佳实施例的电路结构示意图。如图1所示，本实施例中，该线性超声功放静态工作点动态调整电路包括MCU、第一D/A数模电路、电感L1、功放管Q1、采样电阻R1、运算放大器U1A、第一A/D模数电路、第二D/A数模电路、电感L2、功放管Q2、采样电阻R2、运算放大器U1B、第二A/D模数电路。其中，第一D/A数模电路的一端与MCU的引脚D/A1连接，另一端与电感L1的一端连接，电感L1的另一端与功放管Q1的栅极连接，功放管Q1的源极与采样电阻R1的一端、运算放大器的同向输入端连接，采样电阻R1的另一端与运算放大器的反向输入端连接，并接地，运算放大器的输出端与第一A/D模数电路的一端连接，第一A/D模数电路的另一端连接MCU的引脚A/D1。第二D/A数模电路的一端与MCU的引脚D/A2连接，另一端与电感L2的一端连接，电感L2的另一端与功放管Q2的栅极连接，功放管Q2的源极与采样电阻R2的一端、运算放大器的同向输入端连接，采样电阻R2的另一端与运算放大器的反向输入端连接，并接地，运算放大器的输出端与第二A/D模数电路的一端连接，第二A/D模数电路的另一端连接MCU的引脚A/D2。功放管Q1的漏极和功放管Q2的漏极连接。本实施例中，Q1、Q2为功放管，MCU控制两路D/A数模电路产生两路独立的偏执电压，分别通过电感L1和电感L2给功放管Q1和功放管Q2提供静态偏执；功放管Q1和功放管Q2的工作电流在采样电阻R1、采样R2上产生压降，由放大器U1A和放大器U1B对电压进行放大，放大后经两路A/D模数转换转为数字信号，交由MCU作为判断调节偏执电压幅度的依据。功放管Q1和功放管Q2的静态偏执可以独立调节，可以补偿功放管Q1和功放本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线性超声功放静态工作点动态调整电路，其特征在于，包括MCU、第一D/A数模电路、电感L1、功放管Q1、采样电阻R1、运算放大器U1A、第一A/D模数电路、第二D/A数模电路、电感L2、功放管Q2、采样电阻R2、运算放大器U1B、第二A/D模数电路；/n所述第一D/A数模电路的一端与所述MCU的引脚D/A1连接，另一端与所述电感L1的一端连接，所述电感L1的另一端与所述功放管Q1的栅极连接，所述功放管Q1的源极与所述采样电阻R1的一端、所述运算放大器的同向输入端连接，所述采样电阻R1的另一端与所述运算放大器的反向输入端连接，并接地，所述运算放大器的输出端与所述第一A/D模数电路的一端连接，所述第一A/D模数电路的另一端连接所述MCU的引脚A/D1；/n所述第二D/A数模电路的一端与所述MCU的引脚D/A2连接，另一端与所述电感L2的一端连接，所述电感L2的另一端与所述功放管Q2的栅极连接，所述功放管Q2的源极与所述采样电阻R2的一端、所述运算放大器的同向输入端连接，所述采样电阻R2的另一端与所述运算放大器的反向输入端连接，并接地，所述运算放大器的输出端与所述第二A/D模数电路的一端连接，所述第二A/D模数电路的另一端连接所述MCU的引脚A/D2；/n所述功放管Q1的漏极和所述功放管Q2的漏极连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种线性超声功放静态工作点动态调整电路，其特征在于，包括MCU、第一D/A数模电路、电感L1、功放管Q1、采样电阻R1、运算放大器U1A、第一A/D模数电路、第二D/A数模电路、电感L2、功放管Q2、采样电阻R2、运算放大器U1B、第二A/D模数电路；
所述第一D/A数模电路的一端与所述MCU的引脚D/A1连接，另一端与所述电感L1的一端连接，所述电感L1的另一端与所述功放管Q1的栅极连接，所述功放管Q1的源极与所述采样电阻R1的一端、所述运算放大器的同向输入端连接，所述采样电阻R1的另一端与所述运算放大器的反向输入端连接，并接地，所述运算放大器的输出端与所述第一A/D模数电路的一端连接，所述第一A/D模数电路的另一端连接所述MCU的引脚A/D1；
所述第二D/A数模电路的一端与所述MCU的引脚D/A2连接，另一端与所述电感L2的一端连接，所述电感L2的另一端与所述功放管Q2的栅极连接，所述功放管Q2的源极与所述采样电阻R2的一端、所述运算放大器的同向输入端连接，所述采样电阻R2的另一端与所述运算放大器的反向输入端连接，并接地，所述运算放大器的输出端与所述第二A/D模数电路的一端连接，所述第二A...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡成瑶，
申请(专利权)人：深圳市施全医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44