一种超声阵列驱动系统及方法技术方案

本申请公开了一种超声阵列驱动系统及方法，包括：时钟源、控制器、时钟缓冲模块、多个模数转换器和多个后端电路，控制器用于接收上位机发送的各通道波形参数，并将控制参数分别写入所述多个模数转换器；时钟缓冲模块用于接收所述时钟源发出的时钟信号，以及所述控制器发出的写时序信号，并将所述时钟信号和写时序信号扩展输出至每一模数转换器；每个后端电路与每个模数转换器的输出端相连，后端电路用于将模数转换器输出的波形信号进行幅值和功率放大，并将该波形信号输出至超声阵列的阵元。该驱动系统和方法消耗较少的引脚资源，使相移波形的输出变得容易，能够实现各通道波形的幅值和相位可控。

【技术实现步骤摘要】
一种超声阵列驱动系统及方法
本专利技术一般涉及超声相控阵
，特别涉及一种超声阵列的驱动系统及方法。
技术介绍
随着微电子技术和计算机技术的飞速发展，超声相控阵正逐步应用于工业领域，通过改变相控阵探头中晶片阵列的激励信号产生动态聚焦声束，实现了对复杂结构件的高效检测。目前，限制多元件相控阵聚焦换能器的关键技术之一是其驱动系统的设计，相控阵技术的发展对激励信号的类型、通道数和通道间的延迟精度都有要求。为了实现灵活度较高的可控发射声束，往往需要实现多通道输出波形的幅值和高精度相位可控。在以往的研究中，几十个或上百个通道的高精度相位控制往往是通过方波输出实现的，这使得很难控制每个通道的输出幅度或功率。为了产生多个高精度相位控制正弦波输出，在实现技术上，有的采用FPGA作为主控，并采用很多高转换速率的DAC芯片来实现，但其缺点是FPGA资源有限，价格昂贵，并行DAC所需的控制资源IO占用较多；有的采用多个移位寄存器和反相器构成的环路,生成多路延时/初始相位等差的方波信号，再经低通滤波整形为正弦波，但是滤波器的使用会造成波形的幅值衰减本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声阵列驱动系统，其特征在于，包括：/n时钟源、控制器、时钟缓冲模块、多个模数转换器和多个后端电路，其中，/n所述控制器用于接收上位机发送的各通道波形参数，并将控制参数分别写入所述多个模数转换器，以使每个模数转换器输出频率相同、相位不同、且相位同步的波形信号；/n所述时钟缓冲模块用于接收所述时钟源发出的时钟信号，以及所述控制器发出的写时序信号，并将所述时钟信号和写时序信号扩展输出至每一模数转换器；/n每个后端电路与每个模数转换器的输出端相连，后端电路用于将模数转换器输出的频率相同、相位不同、且相位同步的波形信号进行幅值和功率放大，并将该波形信号输出至超声阵列的阵元。/n

【技术特征摘要】
1.一种超声阵列驱动系统，其特征在于，包括：
时钟源、控制器、时钟缓冲模块、多个模数转换器和多个后端电路，其中，
所述控制器用于接收上位机发送的各通道波形参数，并将控制参数分别写入所述多个模数转换器，以使每个模数转换器输出频率相同、相位不同、且相位同步的波形信号；
所述时钟缓冲模块用于接收所述时钟源发出的时钟信号，以及所述控制器发出的写时序信号，并将所述时钟信号和写时序信号扩展输出至每一模数转换器；
每个后端电路与每个模数转换器的输出端相连，后端电路用于将模数转换器输出的频率相同、相位不同、且相位同步的波形信号进行幅值和功率放大，并将该波形信号输出至超声阵列的阵元。


2.根据权利要求1所述的一种超声阵列驱动系统，其特征在于，所述控制器发出的写时序信号包括第一写时序信号和第二写时序信号。


3.根据权利要求1所述的一种超声阵列驱动系统，其特征在于，每个后端电路包括与每个模数转换器的输出端连接的运算放大器和功率放大器。


4.根据权利要求1所述的一种超声阵列驱动系统，其特征在于，所述控制器的多个IO输出引脚分别连接至所述多个模数转换器的数据输入端。


5.根据权利要求4所述的一种超声阵列驱动系统，其特征在于，所述控制器的每个IO输出引脚输出的控制参数包括频率控制字和相位控制字。


6.根据权利要求5所述的一种超声阵列驱动系统，其特征在于，每个模数转换器接收到的所述频率控制字相同，所述相位控制字不同，且每个模数转换器接收频率控制字的时序相同。


7.根据权利要求2所述的一种超声阵列驱动系统，其特征在于，所述时钟缓冲模块包括：与时钟源连接的第一时钟缓冲器、与所述第一写时序信号输...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦宝玉，
申请(专利权)人：北京中科知兴科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11