在超声波功率源的设计中,发生器与换能器的匹配设计非常重要,在很大程度上决定了超声设备能否正常、高效地工作。
超声波发生器与换能器的匹配包括两个方面:阻抗匹配和调谐匹配。阻抗匹配使换能器的阻抗变换为最佳负载,即起阻抗变换作用。调谐匹配使换能器两端的电压和电流同相,从而使效率最高,同时串联谐振可以提高换能器两端电压,有利于对压电换能器激励。
近年来,超声波在工业中的应用不断涌现,比如超声波探伤,超声波清洗等等。伴随着超声研究的热门,如何有效的产生符合要求的超声波功率源也变的迫切起来,其性能特点直接影响着超声的研究工作。上述研究需要超声波具有高分辨率、高稳定性、大功率、频率大范围可调等特点,为此,本文提出了一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的DDS技术用来产生超声波功率源的方案,并已将其应用在实际的声学研究中。
功率超声设备利用超声波的能量改变材料的某些状态,需要产生相当大或比较大的功率。超声波 功率源(或称发生器)向超声换能器提供连续的电能量,其性能特点直接影响着各种功率超声的研究工作。近年来,我国关于功率超声的研究十分热门,尤其是超声 化学和超声的生物效应,更是声学研究的热点。上述研究需要超声波具有高分辨率、高稳定性、大功率、频率大范围可调等特点,为此,研制了一种基于DDS技术 的超声波功率源,并已将其应用在实际的声学研究中。
超声波功率源的设计。详细介绍了DDS信号产生电路、单片机控制电路、功率放大电路以及超声波功率源与换能器的匹配设计,并给出了系统软件设计方案。
