8.5.1 低功耗声波电路
2025年09月26日
8.5.1 低功耗声波电路
系统功耗是表征检测系统测试性能的一个重要的技术指标,在弹上系统中,由于电源供给有限,低功耗技术显得尤为重要。对收/发复用系统而言,功耗通常集中于发射模块,尤其是发射驱动模块,因此低功耗设计主要集中在声波驱动单元,如图8-14所示。
图8-14 发射模块原理框图
其中声波信号源采用直接数字式频率合成通过微处理控制器(MCU)实现驱动信号在线编程,相比传统的频率发生装置,具有低成本、低功耗、高分辨率和波形快速转换等优点,尤其适用于双频超声复合检测系统,可按时序产生两路不同频率的驱动信号。
DDS模块主要用于产生原始的波形信号,输出波形幅值较小,驱动能力较差,因此还需要引入合适的驱动放大电路。如图8-15所示,基于MD1211和TC6320两款芯片搭建了功率放大驱动电路。MD1211是Supertex公司生产的高速双驱动MOSFET驱动器,可同步驱动高压N沟道和P沟道MOSFET管。经MD1211放大的脉冲信号,加载到内封MOS管的芯片TC6320。TC6320集成高速、高压、栅箝位的N通道和P通道MOS管对,等效于一个具有双极性晶体管处理能力的输入阻抗和固有正温度系数MOS器件。TC6320可加载±200V的高压直流源±VH,从而将脉冲信号放大至±200V,进而驱动压电换能器。
图8-15 驱动信号功率放大电路原理图
信号处理电路如图8-16所示,对换能器接收的微弱电信号进行放大、滤波和整流处理,采用两级放大模式。
图8-16 信号处理电路原理图