[發明專利]基于微控制單元的核磁共振芯片射頻發射通道

有效

• 申請號: 201310377587.3
• 申請日: 2013-08-26
• 公開（公告）號: CN103424725A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 倪中華;易紅;張云逸;吳衛平;陸榮生
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01R33/44
• 分類號: G01R33/44;G01R33/36
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張學彪

1.一種基于微控制單元的核磁共振芯片射頻發射通道，其特征在于，包括第一微控制單元（101）、第二微控制單元（112）、頻率源模塊、脈沖序列發生器模塊、脈沖功率放大模塊和電路狀態轉換模塊，

所述頻率源模塊在所述第一微控制單元（101）控制下產生三路正弦信號，其中兩路正弦信號的相位差為90°；

所述脈沖序列發生器模塊連接所述頻率源模塊和第二微控制單元（112），所述脈沖序列發生器模塊在所述第二微控制單元（112）的控制下將連續的正弦信號截斷為脈沖信號；

所述脈沖功率放大模塊連接所述脈沖序列發生器模塊和第二微控制單元（112），所述脈沖功率放大模塊用于將所述脈沖序列發生器模塊的輸出阻抗匹配至50Ω和放大脈沖序列的功率，所述脈沖功率放大模塊中脈沖序列的功率放大的開啟與關閉由所述第二微控制單元（112）控制；

所述電路狀態轉換模塊連接所述脈沖功率放大模塊和第二微控制單元（112），所述電路狀態轉換模塊在所述第二微控制單元（112）的控制下，實現接收核磁共振信號以及發射射頻激勵脈沖這兩種電路狀態的轉換。

2.如權利要求1所述的基于微控制單元的核磁共振芯片射頻發射通道，其特征在于，所述頻率源模塊包括第一DDS模塊（102）、第二DDS模塊（103）、第三DDS模塊（105）、第一有源晶振模塊（104）和第二有源晶振模塊（106），所述第一DDS模塊（102）、第二DDS模塊（103）和第三DDS模塊（105）均連接所述第一微控制單元（101），所述第一有源晶振模塊（104）連接所述第一DDS模塊（102）和第二DDS模塊（103），所述第二有源晶振模塊（106）連接所述第三DDS模塊（105），所述第一DDS模塊（102）、第二DDS模塊（103）和第三DDS模塊（105）在所述第一微控制單元（101）控制下分別產生頻率可控的連續正弦信號。

3.如權利要求2所述的基于微控制單元的核磁共振芯片射頻發射通道，其特征在于，所述脈沖序列發生器模塊包括第一模擬開關（107）、第二模擬開關（108）、第三模擬開關（109）、第四模擬開關（110）和第一兩路復用器（111），所述第一DDS模塊（102）、第一模擬開關（107）和第二模擬開關（108）依次連接，所述第二DDS模塊（103）、第三模擬開關（109）和第四模擬開關（110）依次連接；所述第二模擬開關（108）和第四模擬開關（110）均連接所述第一兩路復用器（111），所述第一模擬開關（107）和第二模擬開關（108）將所述第一DDS模塊（102）輸出的連續正弦信號切斷為第一脈沖信號，所述第三模擬開關（109）、第四模擬開關（110）將所述第二DDS模塊（103）輸出的連續正弦信號切斷為第二脈沖信號，所述第一兩路復用器（111）用于將所述第一脈沖信號和第二脈沖信號切換至具有90°相位差的信號源并輸出低功率脈沖序列。

4.如權利要求3所述的基于微控制單元的核磁共振芯片射頻發射通道，其特征在于，所述脈沖功率放大模塊包括緩沖器（113）、功率放大器（114）和第一電平放大模塊（115），所述緩沖器（113）連接所述第一兩路復用器（111），所述功率放大器（114）連接所述緩沖器（113），所述第一電平放大模塊（115）連接所述第二微控制單元（112）和功率放大器（114）；所述緩沖器（113）將所述第一兩路復用器（111）的輸出阻抗匹配至標準電阻；所述功率放大器（114）放大所述低功率脈沖序列功率，激發樣品產生核磁共振信號；所述第一電平放大模塊（115）將所述第二微控制單元（102）的控制電平放大后，作為所述功率放大器（114）的電源。

5.如權利要求4所述的基于微控制單元的核磁共振芯片射頻發射通道，其特征在于，所述電路狀態轉換模塊包括第二兩路復用器（121）、第三兩路復用器（122）、標準阻抗（123）、第二電平放大模塊（116）、第三電平放大模塊（117）、第四電平放大模塊（118）、第五電平放大模塊（119）和第六電平放大模塊（120），所述第二兩路復用器（121）連接所述功率放大器（114），所述第三兩路復用器（122）連接所述第二兩路復用器（121），所述標準阻抗（123）接地并連接所述第三兩路復用器（122）；所述第二電平放大模塊（116）、第三電平放大模塊（117）、第四電平放大模塊（118）、第五電平放大模塊（119）和第六電平放大模塊（120）均連接所述第二微控制單元（112），

所述第二電平放大模塊（116）、第三電平放大模塊（117）和第四電平放大模塊（118）均連接所述第二兩路復用器（121），

所述第二電平放大模塊（116）、第五電平放大模塊（119）和第六電平放大模塊（120）均連接所述第三兩路復用器（122），

所述第二電平放大模塊（116）、第三電平放大模塊（117）、第四電平放大模塊（118）、第五電平放大模塊（119）和第六電平放大模塊（120）放大所述第二微控制單元的端口電平，所述第二兩路復用器（121）在所述第二微控制單元（112）的控制下切換導通通道，所述第三兩路復用器（122）增加發射通道與接收通道間的隔離度。