一种基于DDS的超声治疗仪电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种超声电路，尤其为一种基于DDS的超声治疗仪电路，包括电源模块、键盘交互模块、主控制模块、信号发生模块、功率放大模块、频率跟踪模块、换能器和阻抗匹配模块，所述电源模块输出端连接所述键盘交互模块输入端和所述功率放大模块输入端，所述键盘交互模块输出端连接所述主控制模块输入端，所述频率跟踪模块输出端连接所述主控制模块输入端和所述换能器输入端，所述主控制模块输出端连接所述信号发生模块输入端，所述信号发生模块输出端连接所述功率放大模块输入端，所述功率放大模块输出端和所述换能器输出端共同连接所述阻抗匹配模块输入端。本实用新型专利技术能输出高精度，强度可调的超声波，且不易失调，稳定性高。稳定性高。稳定性高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于DDS的超声治疗仪电路


[0001]本技术涉及一种超声电路，尤其是一种基于DDS的超声治疗仪电路。

技术介绍

[0002]现流行的超声治疗仪高频振荡电路，都是用一个高频功率管构成的哈特莱式或是科耳皮兹式的振荡电路。这种简单的振荡器存在频率容易发生漂移，精度低等问题，本技术提出了一种将控制器、微分(PID)控制器和锁相环技术结合的直接数字式频率合成(DDS)技术，再结合一些外围功能集成电路，而组成一个新的超声电路以解决上述问题。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是通过提出一种基于DDS的超声治疗仪电路，以解决上述
技术介绍
中提出的缺陷。
[0004]本技术采用的技术方案如下：
[0005]提供一种基于DDS的超声治疗仪电路，包括电源模块、键盘交互模块、主控制模块、信号发生模块、功率放大模块、频率跟踪模块、换能器和阻抗匹配模块，所述电源模块输出端连接所述键盘交互模块输入端和所述功率放大模块输入端，所述键盘交互模块输出端连接所述主控制模块输入端，所述频率跟踪模块输出端连接所述主控制模块输入端和所述换能器输入端，所述主控制模块输出端连接所述信号发生模块输入端，所述信号发生模块输出端连接所述功率放大模块输入端，所述功率放大模块输出端和所述换能器输出端共同连接所述阻抗匹配模块输入端，所述频率跟踪模块电路包括锁相环和PD控制器，所述功率放大模块电路包括前置放大电路、驱动电路和OTL电路。
[0006]作为本技术的一种优选技术方案：所述电源模块包括电压转换模块和电路稳压模块，通过高转换率的集成升压电路将3.3V转到5V，为功率放大模块提供电压，通过频率跟踪模块的电路传输给主控模块控制超声治疗仪。
[0007]作为本技术的一种优选技术方案：所述信号发生模块采用AD9833芯片产生信号，包括频率控制字、地址计数器、正弦波ROM存储器、D/A转换器和低通滤波器。
[0008]作为本技术的一种优选技术方案：电路包括阻抗匹配网络，所述阻抗匹配网络包括换能器、两个电感和一个电容，所述换能器的等效电路为一个电容两端并联一条由一个电感、一个电容和一个电阻共同组成的支路；所述阻抗匹配网络采用T型电路与所述换能器的等效电路结合的电路，在所述换能器前端添加两个串联电感和一个并联电容构成的T型电路，及共同构成一个丙级匹配网络。
[0009]作为本技术的一种优选技术方案：还包括复合频率跟踪网络，用于调整所述换能器两端发生偏差的电流电压信号；包括驱动电路、超声换能器、电压采样和电流采样、数字鉴相器、环路滤波器和压控振荡器。
[0010]作为本技术的一种优选技术方案：所述数字鉴相器采用过零比较器LM339将一个零点漂移的稳定的信号值电压提供给74HC74芯片来鉴定电压和电流相位关系。
[0011]本技术提供的一种基于DDS的超声治疗仪电路，与现有技术相比，其有益效果有：
[0012]本技术利用控制直接数字式频率合成(DDS)技术结合STM32L151产生超声信号。为提高超声治疗仪的声
‑
电转换效率，实现超声信号的高精度输出，采用T型结构来实现电路的变换和调谐，利用复合跟踪系统进行频率跟踪。能输出高精度，强度可调的超声波，且不易失调，稳定性高，使用本技术构建的超声治疗仪具有成本低及体积小等优点。
附图说明
[0013]图1为本技术优选实施例的超声治疗仪总框图；
[0014]图2为本技术优选实施例中AD9833工作流程图；
[0015]图3为本技术优选实施例中AD9833电路图；
[0016]图4为本技术优选实施例中换能器等效电路图；
[0017]图5为本技术优选实施例中阻抗匹配网络电路图；
[0018]图6为本技术优选实施例中第二级匹配等效电路图；
[0019]图7为本技术优选实施例中复合频率跟踪网络框图；
[0020]图8为本技术优选实施例中鉴相器原理图。
[0021]图中各个标记的意义为：
[0022]1、电源模块；101、电压转换模块；102、电路稳压模块；2、键盘交互模块；3、主控制模块；4、信号发生模块；5、功率放大模块；6、频率跟踪模块；7、换能器；8、阻抗匹配模块。
具体实施方式
[0023]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0024]参照图1
‑
8，本技术优选实施例提供了一种基于DDS的超声治疗仪电路，包括电源模块1、键盘交互模块2、主控制模块3、信号发生模块4、功率放大模块5、频率跟踪模块6、换能器7和阻抗匹配模块8，所述电源模块1输出端连接所述键盘交互模块2输入端和所述功率放大模块5输入端，所述键盘交互模块2输出端连接所述主控制模块3输入端，所述频率跟踪模块6输出端连接所述主控制模块3输入端和所述换能器7输入端，所述主控制模块3输出端连接所述信号发生模块4输入端，所述信号发生模块4输出端连接所述功率放大模块5输入端，所述功率放大模块5输出端和所述换能器7输出端共同连接所述阻抗匹配模块8输入端，所述频率跟踪模块6电路包括锁相环和PD控制器，所述功率放大模块5电路包括前置放大电路、驱动电路和OTL电路。
[0025]所述电源模块1包括电压转换模块101和电路稳压模块102，通过高转换率的集成升压电路将3.3V转到5V，为所述功率放大模块5提供电压，通过频率跟踪模块的电路传输给主控模块控制超声治疗仪。
[0026]所述信号发生模块4采用AD9833芯片产生信号，包括频率控制字、地址计数器、正
弦波ROM存储器、D/A转换器和低通滤波器。
[0027]电路包括阻抗匹配网络，所述阻抗匹配网络包括换能器7、两个电感和一个电容，所述换能器7的等效电路为一个电容两端并联一条由一个电感、一个电容和一个电阻共同组成的支路；所述阻抗匹配网络采用T型电路与所述换能器7的等效电路结合的电路，在所述换能器7前端添加两个串联电感和一个并联电容构成的T型电路，及共同构成一个丙级匹配网络。
[0028]还包括复合频率跟踪网络，用于调整所述换能器7两端发生偏差的电流电压信号；包括驱动电路、超声换能器、电压采样和电流采样、数字鉴相器、环路滤波器和压控振荡器。
[0029]所述数字鉴相器采用过零比较器LM339将一个零点漂移的稳定的信号值电压提供给74HC74芯片来鉴定电压和电流相位关系。
[0030]本实施例中，本技术提出了一种将控制器、微分(PID)控制器和锁相环技术结合的直接数字式频率合成(DDS本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于DDS的超声治疗仪电路，包括电源模块(1)、键盘交互模块(2)、主控制模块(3)、信号发生模块(4)、功率放大模块(5)、频率跟踪模块(6)、换能器(7)和阻抗匹配模块(8)，其特征在于：所述电源模块(1)输出端连接所述键盘交互模块(2)输入端和所述功率放大模块(5)输入端，所述键盘交互模块(2)输出端连接所述主控制模块(3)输入端，所述频率跟踪模块(6)输出端连接所述主控制模块(3)输入端和所述换能器(7)输入端，所述主控制模块(3)输出端连接所述信号发生模块(4)输入端，所述信号发生模块(4)输出端连接所述功率放大模块(5)输入端，所述功率放大模块(5)输出端和所述换能器(7)输出端共同连接所述阻抗匹配模块(8)输入端，所述频率跟踪模块(6)电路包括锁相环和PD控制器，所述功率放大模块(5)电路包括前置放大电路、驱动电路和OTL电路。2.根据权利要求1所述的基于DDS的超声治疗仪电路，其特征在于：所述电源模块(1)包括电压转换模块(101)和电路稳压模块(102)，通过高转换率的集成升压电路将3.3V转到5V，为功率放大模块(5)提供电压，通过频率跟踪模块的电路传输给主控模块控制超声...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯裕庆，
申请(专利权)人：广州捷大生物医学技术有限公司，
类型：新型
国别省市：