[發(fā)明專(zhuān)利]一種帶關(guān)斷控制的聲波激勵(lì)信號(hào)放大器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310337126.3
• 申請(qǐng)日: 2013-08-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103368507A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 成向陽(yáng);陳雪蓮;譚寶海;郝憲鋒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)（華東）
• 主分類(lèi)號(hào): H03F1/42
• 分類(lèi)號(hào): H03F1/42;H03F1/02
• 代理公司: 北京匯澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 張瑾

1.一種帶關(guān)斷控制的聲波激勵(lì)信號(hào)放大器，包括輸入控制單元、高壓放大單元、快速關(guān)斷單元、信號(hào)檢測(cè)單元、主控單元和鍵盤(pán)，其特征在于：輸入信號(hào)與輸入控制單元和信號(hào)檢測(cè)單元相連，輸入控制單元的輸出與高壓放大單元相連，高壓放大單元的輸出與快速關(guān)斷單元相連，主控單元與輸入控制單元、快速關(guān)斷單元、信號(hào)檢測(cè)單元和鍵盤(pán)相連；主控單元根據(jù)鍵盤(pán)的輸入，設(shè)置信號(hào)檢測(cè)單元信號(hào)檢測(cè)門(mén)檻電平、輸出輸入控制單元輸出和快速關(guān)斷單元的控制脈沖；高壓放大單元把輸入控制單元的輸入放大以后送到快速關(guān)斷單元；信號(hào)檢測(cè)單元利用主控單元設(shè)置的檢測(cè)門(mén)檻電平與輸入信號(hào)進(jìn)行比較，當(dāng)檢測(cè)到高于門(mén)檻電平的信號(hào)后，產(chǎn)出延時(shí)關(guān)斷觸發(fā)信號(hào)送到控制主控單元；快速關(guān)斷單元利用主控單元的關(guān)斷控制脈沖信號(hào)實(shí)現(xiàn)高壓放大單元輸出信號(hào)的關(guān)斷與導(dǎo)通，來(lái)實(shí)現(xiàn)激勵(lì)信號(hào)拖尾的抑制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶關(guān)斷控制的聲波激勵(lì)信號(hào)放大器，其特征在于：輸入控制單元，包括一個(gè)高速低阻模擬開(kāi)關(guān)，在主控單元的控制下，向高壓放大單元輸出不同的信號(hào)；所述高速低阻模擬開(kāi)關(guān)的兩個(gè)輸入分別接輸入信號(hào)和接地，導(dǎo)通時(shí)，輸入信號(hào)被輸入高壓放大單元，關(guān)斷時(shí)，高壓放大單元的輸入接地。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶關(guān)斷控制的聲波激勵(lì)信號(hào)放大器，其特征在于：所述高壓放大單元，包括一個(gè)300V寬頻帶運(yùn)放、第一高壓高頻大功率三極管和第二高壓高頻大功率三極管、第一超快速高壓二極管和第二超快速高壓二極管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻；所述寬頻帶運(yùn)放的輸入接輸入控制單元，所述寬頻帶運(yùn)放的輸出經(jīng)第一超快速高壓二極管和第二超快速高壓二極管后接第一高壓高頻大功率三極管和第二高壓高頻大功率三極管的基極，第一高壓高頻大功率三極管和第二高壓高頻大功率三極管的發(fā)射極經(jīng)限流第五電阻和第六電阻連接到一起后把輸出高壓信號(hào)送到快速關(guān)斷單元。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的帶關(guān)斷控制的聲波激勵(lì)信號(hào)放大器，其特征在于：所述快速關(guān)斷單元，包括由光耦隔離驅(qū)動(dòng)芯片、耐壓500V的N溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管、耐壓500V的P溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管、第一耐壓500V的二極管和第二耐壓500V的二極管；光耦隔離驅(qū)動(dòng)芯片的輸入接自主控單元，輸出接兩片金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管的柵極；高壓放大單元的輸出分別經(jīng)二極管后接兩片金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管的漏極。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的帶關(guān)斷控制的聲波激勵(lì)信號(hào)放大器，其特征在于：所述信號(hào)檢測(cè)單元，包括一個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器和一個(gè)比較器；數(shù)模轉(zhuǎn)換器的控制和數(shù)據(jù)信號(hào)來(lái)自主控單元，比較器的正向輸入和反向輸入接輸入信號(hào)和的輸出；主控單元設(shè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出作為比較器的檢測(cè)門(mén)檻電平，比較器檢測(cè)到高于門(mén)檻電平的信號(hào)后，產(chǎn)生延時(shí)關(guān)斷觸發(fā)信號(hào)，送到控制主控單元。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的帶關(guān)斷控制的聲波激勵(lì)信號(hào)放大器，其特征在于：所述主控單元，由現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列編程實(shí)現(xiàn)，包括軟核處理器、延時(shí)模塊、關(guān)斷脈沖寬度模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和鍵盤(pán)控制器；延時(shí)模塊的輸入連接到信號(hào)檢測(cè)單元和軟核處理器；關(guān)斷脈沖寬度模塊的輸入連接到延時(shí)模塊和軟核處理器；數(shù)模轉(zhuǎn)換控制器的輸入連接到軟核處理器，輸出連接到信號(hào)檢測(cè)單元；鍵盤(pán)控制器與鍵盤(pán)相連；主控單元利用鍵盤(pán)的輸入?yún)?shù)設(shè)置檢測(cè)門(mén)檻電平、關(guān)斷控制脈沖信號(hào)的延時(shí)和脈沖寬度，利用信號(hào)檢測(cè)單元的輸出產(chǎn)生快速關(guān)斷單元的關(guān)斷控制脈沖信號(hào)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的帶關(guān)斷控制的聲波激勵(lì)信號(hào)放大器，其特征在于：所述軟核處理器由FPGA內(nèi)部資源編程實(shí)現(xiàn)，利用鍵盤(pán)控制器的鍵盤(pán)輸入信息，設(shè)置延時(shí)、關(guān)斷脈沖寬度和數(shù)模轉(zhuǎn)換器控制的參數(shù)；延時(shí)模塊由計(jì)數(shù)器構(gòu)成，在信號(hào)監(jiān)測(cè)單元的延時(shí)關(guān)斷觸發(fā)信號(hào)啟動(dòng)下開(kāi)始計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)到設(shè)定值后，產(chǎn)生關(guān)斷脈沖寬度模塊的啟動(dòng)信號(hào)，觸發(fā)關(guān)斷脈沖寬度模塊工作，最小時(shí)間計(jì)數(shù)單位是100ns。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7所述的帶關(guān)斷控制的聲波激勵(lì)信號(hào)放大器，其特征在于：關(guān)斷脈沖寬度模塊由計(jì)數(shù)器構(gòu)成，在延時(shí)模塊的啟動(dòng)下，輸出關(guān)斷脈沖控制信號(hào)，當(dāng)達(dá)到設(shè)定脈沖寬度后，禁止關(guān)斷控制脈沖信號(hào)輸出，最小時(shí)間計(jì)數(shù)單位是100ns。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8所述的帶關(guān)斷控制的聲波激勵(lì)信號(hào)放大器，其特征在于：所述數(shù)模轉(zhuǎn)換控制器由FPGA內(nèi)部資源編程實(shí)現(xiàn)，利用鍵盤(pán)輸入?yún)?shù)，設(shè)置信號(hào)檢測(cè)單元的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出，設(shè)定信號(hào)檢測(cè)單元內(nèi)部比較器的門(mén)檻電平。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9所述的帶關(guān)斷控制的聲波激勵(lì)信號(hào)放大器，其特征在于：鍵盤(pán)控制器由FPGA內(nèi)部資源編程實(shí)現(xiàn)，掃描鍵盤(pán)的輸入信息，確定輸入鍵碼，把輸入鍵碼送給軟核處理器；鍵盤(pán)與主控單元的鍵盤(pán)控制器連接，為主控單元提供信號(hào)檢測(cè)門(mén)檻電平、關(guān)斷脈沖控制信號(hào)的延時(shí)和寬度參數(shù)。