[發(fā)明專利]電容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路以及脈沖激發(fā)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310158446.2
• 申請(qǐng)日: 2013-05-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103780229A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏勤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): H03K3/03
• 分類號(hào): H03K3/03;H03K3/033
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國(guó)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于驅(qū)動(dòng)電路，特別是關(guān)于用于驅(qū)動(dòng)電容性負(fù)載的驅(qū)動(dòng)電路。

背景技術(shù)

壓電傳感器(piezoelectronic?transducer)利用壓電效應(yīng)測(cè)量物理性變化，被廣泛應(yīng)用于超聲波，工程力學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域。壓電傳感器需要高電壓的脈沖激發(fā)設(shè)備，以超聲波探頭所需的驅(qū)動(dòng)電路為例，必須有操作于百萬(wàn)赫茲的頻率范圍內(nèi)的能力。傳統(tǒng)產(chǎn)生此脈沖的驅(qū)動(dòng)電路采用高壓簡(jiǎn)單脈沖波或步階波來(lái)驅(qū)動(dòng)傳輸，對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生不必要的高階諧波；而使用線性放大器作為驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，可降低高頻諧波以改善基頻諧波信號(hào)的線性度，但不可避免的消耗大量靜態(tài)功率。因此，在提升超聲波成像對(duì)比度與高次諧波成像等需求上，需要一種驅(qū)動(dòng)電路可以提供壓電傳感器干凈的基頻傳輸諧波，并能夠?qū)⒐β氏目刂圃诶硐氲姆秶畠?nèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種電容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路以及脈沖激發(fā)裝置。

有鑒于此，本發(fā)明的一實(shí)施范例揭露了一種驅(qū)動(dòng)電路，用以驅(qū)動(dòng)電容性負(fù)載，上述驅(qū)動(dòng)電路包括：線性電源裝置，耦接于信號(hào)源與輸出節(jié)點(diǎn)之間，并接收該信號(hào)源的發(fā)出的輸入信號(hào)，據(jù)以輸出第一脈沖信號(hào)至該輸出節(jié)點(diǎn)，其中該輸出節(jié)點(diǎn)耦接該電容性負(fù)載；回饋單元，耦接該輸出節(jié)點(diǎn)，擷取對(duì)應(yīng)于該輸出節(jié)點(diǎn)的電性信號(hào)而產(chǎn)生回饋信號(hào)；前饋單元，耦接該信號(hào)源，產(chǎn)生前饋信號(hào)；控制單元，耦接該回饋單元及該前饋單元，使用該前饋信號(hào)對(duì)該回饋信號(hào)進(jìn)行相位補(bǔ)償以產(chǎn)生控制信號(hào)；以及可變電源裝置，耦接于該控制單元與該線性電源裝置之間，依據(jù)該控制信號(hào)而輸出第二脈沖信號(hào)至線性電源裝置的電源端，以驅(qū)動(dòng)該線性電源裝置對(duì)該電容性負(fù)載輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

本發(fā)明的另一實(shí)施范例揭露了一種脈沖激發(fā)裝置，包括：波束形成單元，具有激發(fā)信號(hào)源；電容性負(fù)載；以及，前述實(shí)施范例的驅(qū)動(dòng)電路，耦接該波束形成單元以接收該激發(fā)信號(hào)源輸出的該輸入信號(hào)，用以輸出該驅(qū)動(dòng)信號(hào)至該電容性負(fù)載。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明所揭露的說(shuō)明書內(nèi)容可搭配以下附圖閱讀以使更容易理解。須注意的是附圖的部分特征并未根據(jù)業(yè)界的實(shí)際產(chǎn)品比例所規(guī)劃。事實(shí)上，這些特征的長(zhǎng)寬比例都可以任意增減，并不影響發(fā)明的本質(zhì)。本發(fā)明中相同的特征皆以相同的標(biāo)號(hào)表示。

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)電路10的結(jié)構(gòu)方塊圖；

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)電路100的結(jié)構(gòu)方塊圖；

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)電路200的結(jié)構(gòu)方塊圖；

圖4為本發(fā)明一實(shí)施例中，使用本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路的脈沖激發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)方塊圖；

圖5顯示傳統(tǒng)的二階脈沖驅(qū)動(dòng)電路的輸出仿真結(jié)果；

圖6顯示傳統(tǒng)的多階脈沖驅(qū)動(dòng)電路的輸出仿真結(jié)果；

圖7顯示本發(fā)明的脈沖驅(qū)動(dòng)電路的輸出仿真結(jié)果。

【主要組件符號(hào)說(shuō)明】

10～驅(qū)動(dòng)電路；

100～驅(qū)動(dòng)電路；

110～信號(hào)源；

120～線性電源裝置；

140～回饋單元；

150～控制單元；

150a～第一控制單元；

150b～第二控制單元；

152a～第一比較單元；

152b～第二比較單元；

155a～第一信號(hào)處理單元；

155b～第二信號(hào)處理單元；

160～前饋單元；

170～可變電源裝置；

170a～第一可變電源裝置；

170b～第二可變電源裝置；

180～電容性負(fù)載；

200～驅(qū)動(dòng)電路；

210～信號(hào)源；

220～線性電源裝置；

240a～第一回饋單元；

240b～第二回饋單元；

250a～第一控制單元；

250b～第二控制單元；

252a～第一比較單元；

252b～第二比較單元；

255a～第一信號(hào)處理單元；

255b～第二信號(hào)處理單元；

260～前饋單元；

270a～第一可變電源裝置；

270b～第二可變電源裝置；

280～電容性負(fù)載；

400～脈沖激發(fā)裝置；

402～波束形成單元；

404～電容性負(fù)載；

CS～控制信號(hào)；

CSa～第一控制信號(hào)；

CSb～第二控制信號(hào)；

Ia～第一脈沖信號(hào)；