面向CMUT换能器的驱动电路设计与优化

作     者：沈姝君 何常德 张彦军 张国军 SHEN Shujun;HE Changde;ZHANG Yanjun;ZHANG Guojun

作者机构：中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051 

基　　金：国家重大科研仪器研制项目(编号:61927807) 山西省“1331工程”重点学科建设计划资助项目(编号:1331KSC) 国家自然科学基金项目(编号:62075199)资助 

出 版 物：《舰船电子工程》 (Ship Electronic Engineering)

年 卷 期：2024年第44卷第6期

页      码：148-154页

摘      要：电容式微机械超声换能器(CMUT)具有良好的电声特性、体积小、容易制作阵列等优势,在医学和船舶领域具有广泛的应用前景。论文针对自主研制的一种密排结构CMUT超声换能器的驱动需求,设计了基于FPGA和以MAX14808芯片为核心的驱动电路。用该电路产生方波脉冲,在单端时钟、差分时钟、透明模式下进行了相差角、延迟时间、CMUT收发测试,比较了优缺点。测试结果表明,驱动电路的输出与INP1/INN1输入之间的相差角一致、单端和差分时钟模式下输出与INP1/INN1输入之间的延迟时间差距较小。收发测试时,接收信号随着距离的增加呈指数型衰减,随着输入电压的增加基本呈线性增加且有较小弧度,单端时钟模式的稳定性最好。驱动电路的时钟模式设计,能够重新同步主控芯片的所有数据输入,以减少与FPGA输出信号相关的相位噪声。论文为水下和医疗的超声成像系统提供了硬件支持,为CMUT测试研究提供方法。

主 题 词：电容式微机械超声换能器 驱动电路 超声成像系统 时钟模式 透明模式 

学科分类：080902[080902] 0809[工学-计算机类] 07[理学] 08[工学] 070206[070206] 0802[工学-机械学] 0702[理学-物理学类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1672-9730.2024.06.031

馆 藏 号：203133608...