一种驱动电路、电压源及血管内超声系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种驱动电路，应用于电子设备技术领域，该驱动电路包括控制器、与控制器的输出端连接的数模转换器，与数模转换器的输出端连接的运算放大模组，运算放大模组的输出端用于连接被驱动器件；运算放大模组的电流输出达到预设毫安级别；运算放大模组的输出电压与控制器输出的调节量之间呈单调的线性关系；采用该运算放大模组能够对控制器输出的任意调节量均可以进行线性放大，输出毫安级别的电压对待驱动器件进行驱动。本实用新型专利技术结构简单、稳定性高、干扰小，且不存在非线性区间，因此能够实现对低转速、小电流的电机等器件进行驱动。本实用新型专利技术还提供了一种电压源和血管内超声系统，具有上述相同的有益效果。具有上述相同的有益效果。具有上述相同的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种驱动电路、电压源及血管内超声系统


[0001]本技术涉及电子设备
，特别是涉及一种驱动电路、电压源及血管内超声系统。

技术介绍

[0002]血管内超声(intravenous ultrasound,IVUS)系统中电机的回撤速度存在0.5mm/s、1mm/s两个档位，折算到机电轴端的端转速分别为340rpm、680rpm，电机的工作电流最低为5ma、最大为110ma。在低转速尤其是阻力较低情况下，工作电流较低仅为5ma左右，若驱动不当则电流波动较大，此时转速极易超出允许范围，导致图像失真。
[0003]目前，针对电机常用的驱动方法包括PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)驱动和基于MOS管(场效应管)线性放大的驱动，其中：
[0004]PWM驱动的方案，通过调节电机两端供电时间占比方式，改变一段时间内电机电流有效值，该方案在高转速大电流条件下，优势明显，但是对于电机而言，由于电机转速低、电流弱，同时电机本体绕组感值较大，频繁开关状态切换，电机绕组电流存在较大的波动，虽然一段时间内电流有效值可以精确改变，但是瞬时而言电流波动远大于5ma，因此无法满足速度平稳性的要求。此外因为PWM驱动原理，势必产生脉冲谐波，电磁干扰处理较为复杂，容易导致电磁干扰问题，影响最终成图质量，因此PWM驱动的方案不适用于对低转速、小电流的电机进行驱动。
[0005]线性驱动方案，控制单元控制DAC(Digital to analog converter，数字模拟转换器)输出电压，经过功率放大器后控制MOS的导通，进而控制电机工作，但是由于MOS管的线性放大区域普遍较窄，线性放大区中Vgs
‑
Id曲线非常陡峭，Vgs控制信号微小变动，将导致Id较大的改变，对于工作电流仅为ma(毫安)级别直流有刷电机速度难以控制，不适用于对ma级别的电机进行驱动。
[0006]鉴于此，如何提供一种能够用于对低转速、小电流的电机等器件进行驱动的驱动电路、电压源及血管内超声系统成为本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现思路

[0007]本技术实施例的目的是提供一种驱动电路、电压源和血管内超声系统，结构简单、稳定性高、干扰小，能够实现对低转速、小电流的电机等器件进行驱动。
[0008]为解决上述技术问题，本技术实施例提供了一种驱动电路，包括控制器、与所述控制器的输出端连接的数模转换器，与所述数模转换器的输出端连接的运算放大模组，所述运算放大模组的输出端用于连接被驱动器件；所述运算放大模组的电流输出达到预设毫安级别；所述运算放大模组的输出电压与所述控制器输出的调节量之间呈单调的线性关系。
[0009]可选的，所述运算放大模组为电压负反馈电路。
[0010]可选的，所述运算放大模组包括第一电阻、第二电阻和运算放大器；其中，所述第
一电阻的第一端接地、所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第一电阻与所述第二电阻的共同连接点与所述运算放大器的反相输入端连接，所述运算放大器的同相输入端与所述数模转换器的输出端连接，所述第二电阻的第二端与所述运算放大器的输出端连接，所述第二电阻与所述运算放大器的共同连接点用于连接所述被驱动器件。
[0011]可选的，所述运算放大模组还包括第三电阻和第四电阻；所述第三电阻的第一端与所述数模转换器的输出端连接，所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端连接，所述第三电阻与所述第四电阻的共同连接点与所述运算放大器的同相输入端连接，所述第四电阻的第二端接直流偏置电压。
[0012]可选的，所述数模转换器为8bit的数模转换器。
[0013]可选的，所述数模转换器为12bit的数模转换器。
[0014]可选的，所述控制器为MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)或FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编辑逻辑门阵列)。
[0015]本技术实施例还提供了一种电压源，包括如上述所述的驱动电路。
[0016]本技术实施例还提供了一种血管内超声系统，包括如上述所述的电压源和与所述电压源的输出端连接的电机。
[0017]本技术实施例提供了一种驱动电路，包括控制器、与所述控制器的输出端连接的数模转换器，与所述数模转换器的输出端连接的运算放大模组，所述运算放大模组的输出端用于连接被驱动器件；所述运算放大模组的电流输出达到预设毫安级别；所述运算放大模组的输出电压与所述控制器输出的调节量之间呈单调的线性关系。
[0018]可见，本技术实施例中的运算放大模组的电流输出能达到预设毫安级别，控制器通过数模转换器输出模拟电压信号至运算放大模组，数模转换器输出的模拟电压信号与控制器输出的调节量成单调的线性关系，运算放大模组对数模转换器输出的模拟电压信号进行线性放大，运算放大模组的输出电压与控制器输出的调节量之间为单调的线性关系，采用该运算放大模组能够对控制器输出的任意调节量均可以进行线性放大，输出毫安级别的电压对待驱动器件进行驱动。本技术结构简单、稳定性高、干扰小，且不存在非线性区间，因此能够实现对低转速、小电流的电机等器件进行驱动。
[0019]本技术实施例还提供了一种电压源和血管内超声系统，具有上述相同的有益效果。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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获得其他的附图。
[0021]图1为现有的一种线性驱动电路的结构示意图；
[0022]图2为本技术实施例提供的一种驱动电路的结构示意图；
[0023]图3为本技术实施例提供的另一种驱动电路的结构示意图；
[0024]图4为本技术实施例提供的另一种驱动电路的结构示意图。
具体实施方式
[0025]本技术实施例提供了一种驱动电路、电压源和血管内超声系统，结构简单、稳定性高、干扰小，能够实现对低转速、小电流的电机等器件进行驱动。
[0026]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
[0027]需要说明的是，现有的电机驱动方案中的PWM方案在高转速大电流条件下，优势明显，由于电机转速低、电流弱，同时电机本体绕组感值较大，频繁开关状态切换，瞬时而言电流波动远大于5ma，无法满足速度平稳性的要求。另外，基于PWM驱动原理，势必产生脉冲谐波，电磁干扰处理较为复杂，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种驱动电路，其特征在于，包括控制器、与所述控制器的输出端连接的数模转换器，与所述数模转换器的输出端连接的运算放大模组，所述运算放大模组的输出端用于连接被驱动器件；所述运算放大模组的电流输出达到预设毫安级别；所述运算放大模组的输出电压与所述控制器输出的调节量之间呈单调的线性关系；其中：所述运算放大模组为电压负反馈电路；所述运算放大模组包括第一电阻、第二电阻和运算放大器；其中，所述第一电阻的第一端接地、所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第一电阻与所述第二电阻的共同连接点与所述运算放大器的反相输入端连接；所述运算放大器的同相输入端与所述数模转换器的输出端连接，所述第二电阻的第二端与所述运算放大器的输出端连接，所述第二电阻与所述运算放大器的共同连接点用于连接所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周奇，
申请(专利权)人：开立生物医疗科技武汉有限公司，
类型：新型
国别省市：