[發明專利]一種具備大輸出動態范圍的寬帶聲吶發射機

有效

• 申請號: 201910176337.0
• 申請日: 2019-03-08
• 公開（公告）號: CN109946684B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 朱建軍;梁景然;陳寶偉;李海森;周天;王文彤
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01S7/52
• 分類號: G01S7/52;G01S7/524
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種具備大輸出動態范圍的寬帶聲吶發射機，其特征在于：包括信源模塊、信號數模轉換器、輸入阻抗變換電路、壓控編碼轉換器、可控增益電路模塊、驅動放大電路模塊、互補功率放大電路、變壓器電路、阻抗匹配電路；

所述信源模塊、信號數模轉換器、輸入阻抗變換電路、可控增益電路模塊、驅動放大電路模塊、互補功率放大電路、變壓器電路、阻抗匹配電路的前后級輸出與輸入依次相連；所述信源模塊通過壓控編碼轉換器與可控增益電路模塊連接；

所述信源模塊的功能由FPGA實現，具備同步信號輸入接口和控制指令輸入接口，信源模塊在同步信號觸發下周期性產生信源信號；所述信源模塊依據控制指令輸出壓控編碼，經壓控編碼轉換器輸出至可控增益電路模塊，控制可控增益電路模塊實現大動態范圍信號的輸出；

所述信號數模轉換器將信源模塊產生的數字信號轉換為模擬信號；所述輸入阻抗變換電路用于提高對后級電路的帶載能力；所述可控增益電路模塊在壓控編碼控制下實現信號電壓大動態范圍的調節輸出，最終決定整個發射機大輸出動態范圍的實現；所述驅動放大電路模塊為后級產生具備大電流驅動能力的信號，同時也具備信號放大功能；所述互補功率放大電路為并聯推挽式功率放大電路，以雙推挽電路確保大功率輸出能力；所述變壓器電路實現升壓功能；所述阻抗匹配電路實現發射機與寬帶換能器間的阻抗匹配，使發射機最大限度得向寬帶換能器輸出功率。

2.根據權利要求1所述的一種具備大輸出動態范圍的寬帶聲吶發射機，其特征在于：所述輸入阻抗變換電路采用運算放大器，基于電壓跟隨器原理構造，具有輸入阻抗高、輸出阻抗低的特性，起到阻抗變換的作用，在信號數模轉換器和可控增益電路模塊間起匹配、緩沖作用。

3.根據權利要求1所述的一種具備大輸出動態范圍的寬帶聲吶發射機，其特征在于：所述可控增益電路模塊的引腳In與壓控碼轉換器的輸出相連，引腳Out與驅動放大電路模塊的輸入相連。

4.根據權利要求1所述的一種具備大輸出動態范圍的寬帶聲吶發射機，其特征在于：所述驅動放大電路模塊內有過流保護電路。

5.根據權利要求1所述的一種具備大輸出動態范圍的寬帶聲吶發射機，其特征在于：所述互補功率放大電路包括兩組特性相同的互補對稱功率管，其中一組包括NPN三極管(Q1)、PNP三極管(Q3)；所述NPN三極管(Q1)與PNP三極管(Q3)的基極連接在一起作為交流信號的輸入端，NPN三極管(Q1)與PNP三極管(Q3)的發射極相互聯結在一起作為信號的輸出端Out與負載相連，兩組特性相同的互補對稱功率管的連接方式相同，在兩組特性相同的互補對稱功率管的輸入級分別引入兩對二極管，通過施加偏置電壓實現抑制交越失真的目的。