四章節(jié)脈沖控制與產(chǎn)生電路ppt課件

1、 陣元：組成線陣的電器切換的根本單元，幾十至幾百個(gè)。陣元：組成線陣的電器切換的根本單元，幾十至幾百個(gè)。 相鄰陣元中心距相鄰陣元中心距mmmm 陣元越多陣元越多掃查線數(shù)越多掃查線數(shù)越多圖像越好。圖像越好。振元：獨(dú)立振動(dòng)的小晶體。幾個(gè)振元電氣連成一個(gè)陣元，振元：獨(dú)立振動(dòng)的小晶體。幾個(gè)振元電氣連成一個(gè)陣元， 以減小旁瓣。以減小旁瓣。多陣元組合任務(wù)：發(fā)射和接納時(shí)，用相鄰的一組陣元同多陣元組合任務(wù)：發(fā)射和接納時(shí)，用相鄰的一組陣元同 時(shí)任務(wù)，任務(wù)孔徑相對(duì)較大。時(shí)任務(wù)，任務(wù)孔徑相對(duì)較大。1.減小波束分散角，提高遠(yuǎn)場(chǎng)分辨力。減小波束分散角，提高遠(yuǎn)場(chǎng)分辨力。 對(duì)于圓形換能器，其半分散角對(duì)于圓形換能器，其半分散角

2、 0sin-1(0.61/a)sin-1(1.22/D) D0 對(duì)于矩形振元，有類似的結(jié)論。對(duì)于矩形振元，有類似的結(jié)論。2.延伸近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度。而近場(chǎng)聲束不分散，故分辨力好。延伸近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度。而近場(chǎng)聲束不分散，故分辨力好。 對(duì)于圓形換能器，近場(chǎng)間隔對(duì)于圓形換能器，近場(chǎng)間隔 r02/D2/4 D r0 對(duì)于矩形振元，有類似的結(jié)論。對(duì)于矩形振元，有類似的結(jié)論。 當(dāng)然，當(dāng)然，D使近場(chǎng)變粗，這可用可變孔徑技術(shù)來抑制。使近場(chǎng)變粗，這可用可變孔徑技術(shù)來抑制。3提高發(fā)射功率和接納靈敏度。提高發(fā)射功率和接納靈敏度。4便于實(shí)現(xiàn)電子聚焦便于實(shí)現(xiàn)電子聚焦(以致動(dòng)態(tài)聚焦以致動(dòng)態(tài)聚焦)，改善分辨力。，改善分辨力。5可添加掃查

3、線，改善象質(zhì)。可添加掃查線，改善象質(zhì)。 對(duì)陣元不同順序的分組，可構(gòu)成不同的掃查方式。對(duì)陣元不同順序的分組，可構(gòu)成不同的掃查方式。一、組合順序掃描一、組合順序掃描 假設(shè)假設(shè)4 4個(gè)陣元組合任務(wù)，次序?yàn)椋簜€(gè)陣元組合任務(wù)，次序?yàn)椋?1 14 4，2 25 5，3 36 6，4 47 7，掃查線總數(shù)：掃查線總數(shù)：N Nn-m+1n-m+1 N N 掃查線總數(shù)掃查線總數(shù) n n 陣元總數(shù)陣元總數(shù) m m每組任務(wù)的陣元每組任務(wù)的陣元數(shù)數(shù)掃線間距：掃線間距： d dd d d d掃線間距掃線間距 d d相鄰陣元中心距相鄰陣元中心距1. d/21. d/2間隔掃描間隔掃描可得：可得：N N2(n-m+12(n

4、-m+1， d dd/2d/2掃線總數(shù)是組合順序掃描的掃線總數(shù)是組合順序掃描的2 2倍，象質(zhì)提高。倍，象質(zhì)提高。可得：可得：N N4(n-m+14(n-m+1， d dd/4d/4掃線總數(shù)是組合順序掃描的掃線總數(shù)是組合順序掃描的4 4倍，象質(zhì)進(jìn)一步提高。倍，象質(zhì)進(jìn)一步提高。好像電視機(jī)的隔行掃描，將一幀圖象分為奇、偶兩場(chǎng)。好像電視機(jī)的隔行掃描，將一幀圖象分為奇、偶兩場(chǎng)。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：掃線比普通掃描添加一倍。掃線比普通掃描添加一倍。圖象有微小位置誤差。圖象有微小位置誤差。超聲探查，掃查聲線不平行，超聲探查，掃查聲線不平行，圖象顯示，掃描光柵平行。圖象顯示，掃描光柵平行。 但因是但因是“微角，這種誤

5、差很小。微角，這種誤差很小。 切換并采用相控技術(shù)切換并采用相控技術(shù)任務(wù)時(shí)：任務(wù)時(shí)： 奇數(shù)場(chǎng)聲線偏向奇數(shù)場(chǎng)聲線偏向， 偶數(shù)場(chǎng)聲線偏向偶數(shù)場(chǎng)聲線偏向。同時(shí)：同時(shí)： 施加電子聚焦延時(shí)。施加電子聚焦延時(shí)。波束：波束：線掃微偏聚焦線掃微偏聚焦 超聲聚焦：使超聲束在一定深度內(nèi)會(huì)聚，改善分辨力超聲聚焦：使超聲束在一定深度內(nèi)會(huì)聚，改善分辨力( (穿透力和回波強(qiáng)穿透力和回波強(qiáng)度。度。分類：分類： 聲學(xué)聚焦，電子聚焦。聲學(xué)聚焦，電子聚焦。一、聲學(xué)聚焦幾何聚焦，機(jī)械聚焦一、聲學(xué)聚焦幾何聚焦，機(jī)械聚焦1. 1. 聲透鏡聚焦聲透鏡聚焦 利用聲傳播的折射原理進(jìn)展聚焦。利用聲傳播的折射原理進(jìn)展聚焦。 假設(shè)：假設(shè)：C1C1透

6、鏡介質(zhì)聲速，透鏡介質(zhì)聲速， C2 C2被測(cè)介質(zhì)聲速，那么：被測(cè)介質(zhì)聲速，那么： 當(dāng)當(dāng)C1C2C1C2時(shí)，凹形聲透鏡有會(huì)聚作用；時(shí)，凹形聲透鏡有會(huì)聚作用； 當(dāng)當(dāng)C1C2C1C2時(shí)，凸形聲透鏡有會(huì)聚作用。時(shí)，凸形聲透鏡有會(huì)聚作用。 焦距焦距F F與曲率半徑與曲率半徑R R成正比，與成正比，與C1/C2C1/C2成反比。成反比。2211sinsincc 厚度：聲透鏡中心部位厚度取厚度：聲透鏡中心部位厚度取/2/2可有最大透射率；可有最大透射率；匹配：為防止反射，普通需采用匹配層。匹配：為防止反射，普通需采用匹配層。資料：通常為環(huán)氧樹脂、丙稀樹脂與其它成分復(fù)合。資料：通常為環(huán)氧樹脂、丙稀樹脂與其它成分

7、復(fù)合。 用凹面的聲反射鏡，當(dāng)鏡面曲率和聲源離鏡面間隔用凹面的聲反射鏡，當(dāng)鏡面曲率和聲源離鏡面間隔適當(dāng)時(shí)，即具有聚焦作用。適當(dāng)時(shí)，即具有聚焦作用。 利用了聲傳播的反射定律。利用了聲傳播的反射定律。3. 3. 凹面振子聚焦凹面振子聚焦 振子做成凹面，焦距振子做成凹面，焦距F F等于其曲率半徑等于其曲率半徑R R。 效果好，但工藝復(fù)雜。效果好，但工藝復(fù)雜。 原理：原理：用一組相鄰陣元組合任務(wù)：用一組相鄰陣元組合任務(wù)：發(fā)射時(shí)：發(fā)射時(shí)： 各陣元的鼓勵(lì)信號(hào)相位按二次曲線變化，使發(fā)射超聲各陣元的鼓勵(lì)信號(hào)相位按二次曲線變化，使發(fā)射超聲經(jīng)空間疊加后，合成超聲波束產(chǎn)生會(huì)聚。經(jīng)空間疊加后，合成超聲波束產(chǎn)生會(huì)聚。接納

8、時(shí)：接納時(shí)： 各陣元的接納信號(hào)相位按同樣方式變化，使接納信號(hào)各陣元的接納信號(hào)相位按同樣方式變化，使接納信號(hào)經(jīng)電路疊加后，接納靈敏區(qū)域產(chǎn)生會(huì)聚。經(jīng)電路疊加后，接納靈敏區(qū)域產(chǎn)生會(huì)聚。 改動(dòng)相位二次曲線變化曲率，可改動(dòng)會(huì)聚焦距。改動(dòng)相位二次曲線變化曲率，可改動(dòng)會(huì)聚焦距。 二次曲線二次曲線常為圓弧線常為圓弧線 無偏向無聚無偏向無聚焦發(fā)射：焦發(fā)射： 各陣元各陣元發(fā)射信號(hào)無發(fā)射信號(hào)無相位差。相位差。疊加聲波最疊加聲波最強(qiáng)區(qū)域強(qiáng)區(qū)域同相位波面同相位波面密集區(qū)域，密集區(qū)域，不偏向，不會(huì)不偏向，不會(huì)聚。聚。 各陣元各陣元的鼓勵(lì)信號(hào)的鼓勵(lì)信號(hào)相位按二次相位按二次曲線變化，曲線變化，疊加超聲最疊加超聲最強(qiáng)區(qū)域強(qiáng)區(qū)域

9、同相位波面同相位波面密集區(qū)域，密集區(qū)域，在焦距內(nèi)逐在焦距內(nèi)逐漸會(huì)聚，在漸會(huì)聚，在焦距外逐漸焦距外逐漸分散。不偏分散。不偏向。向。 各陣元各陣元的接納信號(hào)的接納信號(hào)經(jīng)延遲線，經(jīng)延遲線，相位按二次相位按二次曲線變化，曲線變化，使焦點(diǎn)處回使焦點(diǎn)處回波到達(dá)同相波到達(dá)同相位，疊加電位，疊加電路對(duì)之有最路對(duì)之有最大輸出。接大輸出。接納靈敏區(qū)域納靈敏區(qū)域產(chǎn)生會(huì)聚。產(chǎn)生會(huì)聚。不偏向。不偏向。 一樣：一樣： 信號(hào)相位二次曲線變信號(hào)相位二次曲線變化延遲化延遲 不同：不同：發(fā)射聚焦：發(fā)射聚焦： 超聲空間疊加，超聲空間疊加， 合成超聲聚焦。合成超聲聚焦。接納聚焦：接納聚焦： 信號(hào)電路疊加，信號(hào)電路疊加， 靈敏范圍聚焦

10、。靈敏范圍聚焦。 i i號(hào)陣元距焦點(diǎn)的聲程號(hào)陣元距焦點(diǎn)的聲程( (間隔間隔)Si)Si： 其中：其中：i=1,2,i=1,2,陣元序號(hào)陣元序號(hào) 線陣任務(wù)組的陣元數(shù)線陣任務(wù)組的陣元數(shù) Lii Lii號(hào)陣元距線陣組中心距號(hào)陣元距線陣組中心距 F F焦距焦距 d d相鄰陣元中心距相鄰陣元中心距ii號(hào)陣元所接延遲線的延時(shí)量號(hào)陣元所接延遲線的延時(shí)量ii： 其中：其中：c c1540m/s 1540m/s 聲速聲速,22iiLFSdimLi21cLFLFcSSiii2221211 2 3 4 5 6 7 8 9 FL1S1焦點(diǎn)焦點(diǎn)dLiSi 設(shè)：設(shè)：F F35mm35mm，d d0.5mm0.5mm，m

11、m8 8，那么可求得：，那么可求得：S1S1S8S835.043723mm 135.043723mm 1880ns0nsS2S2S7S735.022314mm 235.022314mm 27713.9ns13.9nsS3S3S6S635.008034mm 335.008034mm 36623.17ns23.17nsS4S4S5S535.000893mm 435.000893mm 45527.81ns27.81ns三、延遲線三、延遲線作用：將信號(hào)延遲作用：將信號(hào)延遲( (輸出相對(duì)于輸入有一定延時(shí)輸出相對(duì)于輸入有一定延時(shí)) )。分類：分類： 模擬延遲線：模擬信號(hào)，模擬延遲線：模擬信號(hào)，L+CL+C

12、構(gòu)成，廉構(gòu)成，廉, ,中低檔。中低檔。 數(shù)字延遲線：數(shù)字信號(hào)，數(shù)字延遲線：數(shù)字信號(hào)，A/D+RAMA/D+RAM，貴，高檔。，貴，高檔。1.1.模擬延遲線模擬延遲線 以分布參數(shù)長(zhǎng)線實(shí)際設(shè)計(jì)的集中參數(shù)延遲線。以分布參數(shù)長(zhǎng)線實(shí)際設(shè)計(jì)的集中參數(shù)延遲線。 假定電阻小到可以忽略，等效電路如下。假定電阻小到可以忽略，等效電路如下。C C中電壓產(chǎn)生電場(chǎng)，中電壓產(chǎn)生電場(chǎng)，L L中電流產(chǎn)生磁場(chǎng)。信號(hào)的傳播過中電流產(chǎn)生磁場(chǎng)。信號(hào)的傳播過程，本質(zhì)上是電磁波在線路中的傳播。有：程，本質(zhì)上是電磁波在線路中的傳播。有：其中：其中：VcVc傳播速度，傳播速度，延遲線特性阻抗延遲線特性阻抗當(dāng)當(dāng)=RH=RH與負(fù)載匹配時(shí)，有：與

13、負(fù)載匹配時(shí)，有： td tdL L/Vc/Vc其中：其中：tdtd延遲時(shí)間，延遲時(shí)間，L L延遲線長(zhǎng)度，延遲線長(zhǎng)度，RHRH負(fù)載阻抗負(fù)載阻抗2.2.可變延遲電路可變延遲電路作用：作用： 延遲量的數(shù)控分級(jí)可變。延遲量的數(shù)控分級(jí)可變。111CLVc11CL圖中延遲線有圖中延遲線有7 7個(gè)抽頭，分別對(duì)輸入信號(hào)有不同的延時(shí)，個(gè)抽頭，分別對(duì)輸入信號(hào)有不同的延時(shí)，每?jī)蓚€(gè)相鄰抽頭間的延時(shí)量為每?jī)蓚€(gè)相鄰抽頭間的延時(shí)量為10ns10ns。用多路轉(zhuǎn)換開關(guān)選通輸出。用多路轉(zhuǎn)換開關(guān)選通輸出。 A A、B B、C C輸入選通控制碼。輸入選通控制碼。選通控制碼與延時(shí)量的關(guān)系如右表。選通控制碼與延時(shí)量的關(guān)系如右表。 在掃查

14、過程中動(dòng)態(tài)地改動(dòng)焦點(diǎn)，使整個(gè)探測(cè)深度內(nèi)在掃查過程中動(dòng)態(tài)地改動(dòng)焦點(diǎn)，使整個(gè)探測(cè)深度內(nèi)波束都有良好的會(huì)聚。波束都有良好的會(huì)聚。 1. 1.等聲速動(dòng)態(tài)電子聚焦等聲速動(dòng)態(tài)電子聚焦定義：定義：經(jīng)過計(jì)算機(jī)控制，以一定的速率改動(dòng)發(fā)射和接納的延遲時(shí)間，使焦點(diǎn)隨發(fā)射波和接納同步挪動(dòng)，使整個(gè)探測(cè)經(jīng)過計(jì)算機(jī)控制，以一定的速率改動(dòng)發(fā)射和接納的延遲時(shí)間，使焦點(diǎn)隨發(fā)射波和接納同步挪動(dòng)，使整個(gè)探測(cè)深度都有良好的橫向分辨力。深度都有良好的橫向分辨力。以超聲在人體中的平均探測(cè)速度，在全探測(cè)深度區(qū)挪動(dòng)波束焦點(diǎn)。以超聲在人體中的平均探測(cè)速度，在全探測(cè)深度區(qū)挪動(dòng)波束焦點(diǎn)。實(shí)踐上，只能在接納系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。實(shí)踐上，只能在接納系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。探

15、測(cè)速度探測(cè)速度VD VD ：因接納時(shí)，超聲波在人體內(nèi)往返一次，故：因接納時(shí)，超聲波在人體內(nèi)往返一次，故： VD VDc/2c/2770m/s770m/s0.77m/ms0.77m/ms0.77mm/us0.77mm/us 即應(yīng)以即應(yīng)以VDVD改動(dòng)延遲線的延時(shí)分布曲率，即焦距。改動(dòng)延遲線的延時(shí)分布曲率，即焦距。 需求用公用計(jì)算機(jī)進(jìn)展，速度快，且精度要求高。在高檔機(jī)中運(yùn)用。實(shí)踐很少采用。需求用公用計(jì)算機(jī)進(jìn)展，速度快，且精度要求高。在高檔機(jī)中運(yùn)用。實(shí)踐很少采用。 根本原理：根本原理：將探測(cè)的深度劃分成將探測(cè)的深度劃分成n n段。段。( (通常：通常：n n2 24 4且這四個(gè)焦距擬由聚焦延遲時(shí)且這四

16、個(gè)焦距擬由聚焦延遲時(shí)間關(guān)系和傳播媒質(zhì)中的速度確定間關(guān)系和傳播媒質(zhì)中的速度確定) )。發(fā)射：發(fā)射：按近、中、遠(yuǎn)場(chǎng)順序，按近、中、遠(yuǎn)場(chǎng)順序，n n個(gè)焦點(diǎn)，發(fā)射個(gè)焦點(diǎn)，發(fā)射n n次。次。接納：接納：每次發(fā)射后接納。但只將本次發(fā)射焦點(diǎn)每次發(fā)射后接納。但只將本次發(fā)射焦點(diǎn)附近相應(yīng)的回波數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)器。附近相應(yīng)的回波數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)器。 經(jīng)經(jīng)n n次發(fā)射、接納后的數(shù)據(jù)組合，獲得一行次發(fā)射、接納后的數(shù)據(jù)組合，獲得一行一切信息。一切信息。 整個(gè)探測(cè)深度內(nèi)都有較高的分辨力。整個(gè)探測(cè)深度內(nèi)都有較高的分辨力。 優(yōu)缺陷優(yōu)缺陷優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 焦點(diǎn)不多，延時(shí)變化少焦點(diǎn)不多，延時(shí)變化少, ,速度慢速度慢, ,電路易實(shí)現(xiàn)。電路易實(shí)現(xiàn)

17、。缺陷：缺陷： 一行信息經(jīng)多次發(fā)射、接納，時(shí)間長(zhǎng)，使幀頻低。一行信息經(jīng)多次發(fā)射、接納，時(shí)間長(zhǎng)，使幀頻低。 需對(duì)存貯器以需對(duì)存貯器以“慢入快出方式寫讀，以穩(wěn)定顯示。慢入快出方式寫讀，以穩(wěn)定顯示。 1.SSD 1.SSD256256型型B B超儀發(fā)射聚焦電路超儀發(fā)射聚焦電路 SSD SSD256256型型B B超儀的收發(fā)電路共有超儀的收發(fā)電路共有1616路，此為其中一路。路，此為其中一路。組成：延遲線、多路開關(guān)、鎖存器、驅(qū)動(dòng)器等。組成：延遲線、多路開關(guān)、鎖存器、驅(qū)動(dòng)器等。延遲線分級(jí)：延遲線分級(jí)：DL101DL101：10ns10ns，DL102DL102：80ns80ns。控制：控制：聚焦碼聚焦碼

18、A0A0A5A5功能：功能： 多路開關(guān)選多路開關(guān)選 通延遲線抽頭，通延遲線抽頭， 得到不同延時(shí)。得到不同延時(shí)。例：某一控制碼為例：某一控制碼為010 011010 011，高三位高三位010010控制控制IC6IC6，使延遲線，使延遲線DL102DL102的的3 3抽頭輸出，抽頭輸出，低三位低三位011011控制控制IC3IC3，使延遲線，使延遲線DL101DL101的的4 4抽頭輸出。抽頭輸出?？偟难舆t時(shí)間為：總的延遲時(shí)間為： 80 802 210103 3190ns190ns改動(dòng)控制碼改動(dòng)控制碼A0A0A5A5，就能改動(dòng)總的延遲時(shí)間。，就能改動(dòng)總的延遲時(shí)間。硬件組成：硬件組成：延遲線：延遲

19、線：DL1DL1DL5 DL5 多路選擇器：多路選擇器：IC3IC3IC7IC7驅(qū)動(dòng)器：驅(qū)動(dòng)器：IC1,IC2,IC8IC1,IC2,IC8信號(hào)：信號(hào)：輸入：輸入：DPDP脈沖脈沖輸出：輸出：F0/F0/F5/F5/脈沖脈沖控制碼：控制碼：FCN0/FCN0/FCN2/FCN2/電路功能：電路功能：F0/F0/F5/F5/按二次曲線變按二次曲線變 化延遲?；舆t?？刂拼a不同，二次曲線控制碼不同，二次曲線曲率不同，焦距不同。曲率不同，焦距不同。當(dāng)運(yùn)用不同頻率的探頭時(shí)，動(dòng)態(tài)聚焦的焦點(diǎn)位置不同，當(dāng)運(yùn)用不同頻率的探頭時(shí)，動(dòng)態(tài)聚焦的焦點(diǎn)位置不同，因此所需的延遲時(shí)間變化率也不同。共有因此所需的延遲時(shí)間變化

20、率也不同。共有8 8種焦點(diǎn)。種焦點(diǎn)。0 01 0 01 0 02 0 02 0 03 0 03 0 04 0 04 0 01 12 23 34 45 56 67 78 89 91 01 01 11 11 21 2陣 元陣 元延 時(shí) 量延 時(shí) 量近場(chǎng) N近場(chǎng) N中場(chǎng) M中場(chǎng) M遠(yuǎn)場(chǎng) F 1遠(yuǎn)場(chǎng) F 1遠(yuǎn)場(chǎng) F 2遠(yuǎn)場(chǎng) F 2二次曲線曲率變化二次曲線曲率變化每路脈沖鼓勵(lì)二個(gè)陣元，以每路脈沖鼓勵(lì)二個(gè)陣元，以F5/F5/為中心。為中心。焦點(diǎn)越遠(yuǎn)，被鼓勵(lì)的陣元越多，即可變孔徑。焦點(diǎn)越遠(yuǎn)，被鼓勵(lì)的陣元越多，即可變孔徑。每次發(fā)射，各陣元鼓勵(lì)信號(hào)相位均按二次曲線變化，每次發(fā)射，各陣元鼓勵(lì)信號(hào)相位均按二次曲線變

21、化，但曲線曲率不同，使焦距不同。但曲線曲率不同，使焦距不同。 可得如下聚焦效果：可得如下聚焦效果：超聲場(chǎng)：聚焦；超聲場(chǎng)：聚焦；不代表扇形掃！不代表扇形掃！作用：對(duì)聚焦電路輸出的經(jīng)不同延遲的發(fā)射觸發(fā)脈沖作用：對(duì)聚焦電路輸出的經(jīng)不同延遲的發(fā)射觸發(fā)脈沖 例如例如F0/F0/F5/F5/的轉(zhuǎn)接、分配，以實(shí)現(xiàn)掃查。的轉(zhuǎn)接、分配，以實(shí)現(xiàn)掃查。一、一、SSDSSD256256發(fā)射多路轉(zhuǎn)換開關(guān)發(fā)射多路轉(zhuǎn)換開關(guān)( (簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介線陣：共線陣：共8080個(gè)陣元。對(duì)應(yīng)個(gè)陣元。對(duì)應(yīng)8080個(gè)發(fā)射脈沖產(chǎn)生器。個(gè)發(fā)射脈沖產(chǎn)生器。組合：每組合：每5 5個(gè)一組，共分成個(gè)一組，共分成1616組，有組，有1616個(gè)脈沖分配器，個(gè)脈沖

22、分配器，分配分配1616路經(jīng)不同延時(shí)的發(fā)射觸發(fā)脈沖路經(jīng)不同延時(shí)的發(fā)射觸發(fā)脈沖m1-m16m1-m16。任務(wù)：在多個(gè)控制碼的控制下，每次鼓勵(lì)任務(wù)：在多個(gè)控制碼的控制下，每次鼓勵(lì)1616個(gè)陣元，個(gè)陣元， 發(fā)射聚焦且?guī)⑵穆暿行蛲七M(jìn)，構(gòu)成微發(fā)射聚焦且?guī)⑵穆暿行蛲七M(jìn)，構(gòu)成微 角線形掃查。角線形掃查。電路組成；電路組成； 8 8選選1 1開關(guān)：開關(guān)：IC9IC9IC32IC32 驅(qū)動(dòng)管：驅(qū)動(dòng)管：TR112TR112TR116TR116信號(hào)：信號(hào)： 輸入：輸入：FO/FO/F5/F5/ 輸出：輸出：P1P1P16P16 控制：控制：TQATQATQETQE電路功能：電路功能： 將將FO/FO

23、/F5/F5/對(duì)稱地，選擇對(duì)稱地，選擇 接通接通P1P1P16P16中的中的1212個(gè)。個(gè)。 控制碼不同，選擇不同。控制碼不同，選擇不同。P.58FO/FO/F5/F5/，每個(gè)接，每個(gè)接4 4片片ICIC的的O/I(O/I(圖中圖中Y)Y)。各片各片ICIC的的I/O0-7 (I/O0-7 (圖中圖中D1-8 )D1-8 )接接P1-P1616P1-P1616個(gè)發(fā)射個(gè)發(fā)射脈脈 沖發(fā)生器。接法不同，有序。沖發(fā)生器。接法不同，有序。TQATQCTQATQC接各片接各片ICIC的的A-CA-C。TQETQETQD/,TQD/, TQD TQD接單號(hào)接單號(hào)ICIC的的E/(E/(圖中圖中G)G)。TQ

24、DTQD0 0，單號(hào)有效。，單號(hào)有效。 TQE TQE接雙號(hào)接雙號(hào)ICIC的的E/(E/(圖中圖中G)G)。TQETQE0 0，雙號(hào)有效。，雙號(hào)有效。 幾點(diǎn)闡明：幾點(diǎn)闡明：因因1212個(gè)陣元對(duì)稱觸發(fā)，故僅需個(gè)陣元對(duì)稱觸發(fā)，故僅需6 6個(gè)信號(hào)個(gè)信號(hào)(F0/(F0/F5/)F5/)。因?qū)ΨQ觸發(fā)，故不存在偏向。因?qū)ΨQ觸發(fā)，故不存在偏向。當(dāng)當(dāng)TQETQETQATQA10 00010 000時(shí)：時(shí)： 雙號(hào)雙號(hào)ICIC無效，單號(hào)無效，單號(hào)ICIC有效。有效。 多路開關(guān)多路開關(guān)I/O0(D1)I/O0(D1)開通。開通。 F0P1 F0P1，P12P12； F1P2 F1P2，P11P11； F5P6 F5

25、P6，P7P7。當(dāng)當(dāng)TQETQETQATQA10 00110 001時(shí)：時(shí)： 雙號(hào)雙號(hào)ICIC無效，單號(hào)無效，單號(hào)ICIC有效。有效。 多路開關(guān)多路開關(guān)I/O1(D2)I/O1(D2)開通。開通。 F0P2 F0P2，P13P13； F1P3 F1P3，P12P12； F5P7 F5P7，P8P8。注：注：HP1HP16P1P6接接16個(gè)發(fā)射脈沖發(fā)生器個(gè)發(fā)射脈沖發(fā)生器作用：由觸發(fā)脈沖產(chǎn)生對(duì)陣元的發(fā)射鼓勵(lì)脈沖。作用：由觸發(fā)脈沖產(chǎn)生對(duì)陣元的發(fā)射鼓勵(lì)脈沖。要求：波形要求：波形最好是單個(gè)單極性脈沖。最好是單個(gè)單極性脈沖。 脈幅脈幅決議輸出功率與資料有關(guān)，約決議輸出功率與資料有關(guān)，約100V100V。

26、EUB EUB240240：125V125V； SSD SSD256256：120V120V。 脈寬脈寬決議軸向分辨力與任務(wù)頻率有關(guān)。決議軸向分辨力與任務(wù)頻率有關(guān)。120v左右0v發(fā)射鼓勵(lì)脈沖發(fā)射鼓勵(lì)脈沖5v0v觸發(fā)脈沖觸發(fā)脈沖 (Fi /)資料壓電應(yīng)力系數(shù)e越大，越能用較低的電壓產(chǎn)生較大的聲壓 組成及作用：組成及作用：IC33IC33：驅(qū)動(dòng)門：驅(qū)動(dòng)門( (與非門與非門)倒相、電平提升。倒相、電平提升。TR1TR1： 開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管任務(wù)形狀控制。任務(wù)形狀控制。C17C17： 儲(chǔ)能電容儲(chǔ)能電容貯藏發(fā)射能量。貯藏發(fā)射能量。D1D1、D17D17：隔離二極管：隔離二極管接納時(shí)與發(fā)射電路隔離

27、。接納時(shí)與發(fā)射電路隔離。L L：峰化電感：峰化電感減小減小C0C0引起的振蕩，使脈沖變窄。引起的振蕩，使脈沖變窄。T T：陣元：陣元換能。換能。 C0 C0：陣元的靜態(tài)分布電容：陣元的靜態(tài)分布電容 除電容器外，由于電路的分布特點(diǎn)而具有的電容叫分布電容例如線圈的相鄰兩匝之間，兩個(gè)分立的元件之間，兩根相鄰的導(dǎo)線間，一個(gè)元件內(nèi)部的各部分之間，都具有一定的電容它對(duì)電路的影響等效于給電路并聯(lián)上一個(gè)電容器，這個(gè)電容值就是分布電容 由于分布電容的數(shù)值普通不大，在低頻交流電路中，分布電容的容抗很大，對(duì)電路的影響不大，因此在低額交流電路中，普通可以不思索分布電容的影響，但對(duì)于高額交流電路，分布電容的影響就不能忽

28、略不計(jì)了 觸發(fā)脈沖未到前觸發(fā)脈沖未到前電容電容C17C17充電充電 Fi Fi“1 1, Vg, Vg 0V, TR1 0V, TR1截止，截止，E R1,C17,R221 C17E R1,C17,R221 C17充充電電觸發(fā)脈沖到來時(shí)觸發(fā)脈沖到來時(shí)電容電容C17C17放電放電FiFi“0 0, Vg, Vg12V, TR112V, TR1導(dǎo)通，導(dǎo)通， C17 C17對(duì)對(duì)T T放電，與放電，與T T諧振產(chǎn)生振蕩：諧振產(chǎn)生振蕩： T T兩端振蕩電壓，因逆向壓電效應(yīng)使兩端振蕩電壓，因逆向壓電效應(yīng)使T T產(chǎn)生超聲輸出。產(chǎn)生超聲輸出。Fi充電充電放電放電振蕩振蕩)(21017CCLf并聯(lián)并聯(lián)L L，加

29、速，加速C0C0放電。但放電。但L L與與C0C0構(gòu)成構(gòu)成振蕩回路激起后沿振蕩回路激起后沿的衰減振蕩。的衰減振蕩。各點(diǎn)波形見圖。各點(diǎn)波形見圖。D1、D17在接納時(shí)，左邊0電位，右邊幾十微V，所以均截止。防止發(fā)射回路對(duì)接納的分流。電路構(gòu)成：電路構(gòu)成：-15V發(fā)射門控電路發(fā)射門控電路脈沖發(fā)射電路脈沖發(fā)射電路接納門控電路接納門控電路接納通道電子開關(guān)接納通道電子開關(guān)C2、C3旁路電容，隔直作用發(fā)射：發(fā)射： TX GATETX GATE“1 1， TR2 TR2、TR1TR1截止，截止， 電源電源120V120V R3 R3，R2 C1R2 C1充電充電 TX GATETX GATE“0 0， TR2

30、TR2、TR1TR1導(dǎo)通，導(dǎo)通， D1 D1導(dǎo)通，導(dǎo)通，C1C1對(duì)對(duì)T T放電，產(chǎn)生振蕩，發(fā)射超聲波。放電，產(chǎn)生振蕩，發(fā)射超聲波。 D2 D2，D3D3也可導(dǎo)通，但也可導(dǎo)通，但D4D4截止，故接納封鎖。截止，故接納封鎖。接納：接納： RX GATERX GATE“1 1，TR3TR3截止，截止，VAVA-15V,-15V,使使D4D4截止。截止。 RX GATERX GATE“0 0，TR3TR3導(dǎo)通，導(dǎo)通，VAVA5V,5V, D2 D2，D3D3，D4D4導(dǎo)通，接納通道開通。導(dǎo)通，接納通道開通。-15V放電放電振蕩振蕩充電充電二極管開關(guān)：二極管開關(guān)： 用途：脈沖發(fā)生器與陣元之間的轉(zhuǎn)接。用途

31、：脈沖發(fā)生器與陣元之間的轉(zhuǎn)接。 意義：安裝在探頭中，減少主機(jī)與探頭之間的連線。意義：安裝在探頭中，減少主機(jī)與探頭之間的連線。二極管開關(guān)控制電路：二極管開關(guān)控制電路： 用途：對(duì)二極管開關(guān)的控制。安裝在主機(jī)中。用途：對(duì)二極管開關(guān)的控制。安裝在主機(jī)中。一、二極管開關(guān)電路一、二極管開關(guān)電路組成：組成： D D：開關(guān)二極管：開關(guān)二極管 C C：隔直電容：隔直電容 R R：二極管限流電阻：二極管限流電阻 L L：峰化電感：峰化電感 T T：振元：振元 D D與與T T一一對(duì)應(yīng)，一一對(duì)應(yīng)， F F輸入，接發(fā)射脈沖產(chǎn)生電路。輸入，接發(fā)射脈沖產(chǎn)生電路。 H H輸出，接接納放大電路。輸出，接接納放大電路。 K K

32、輸入，接二極管開關(guān)控制電路。見以下圖輸入，接二極管開關(guān)控制電路。見以下圖) ) 控制：控制： K K-150V-150V時(shí)，時(shí)，D D截止截止( (因發(fā)射脈沖因發(fā)射脈沖-125V)-125V)。陣元不通。陣元不通。 K K+8V+8V時(shí)，時(shí)，D D導(dǎo)通導(dǎo)通( (但發(fā)射脈沖但發(fā)射脈沖+8V)+8V)。陣元可通。陣元可通。8080個(gè)陣元與個(gè)陣元與F F、H H、K K的銜接。的銜接。 非非EUB-240EUB-240型型B B超用超用F1F1F15(H1-H15)F15(H1-H15)，1515根；根；K1K1K16K16，1616根。共根。共3131根，連線減少。根，連線減少。F1(H1)F3F2(H2)電路組成：電路組成： IC48 IC48：ROMROM； IC51-IC53 IC51-IC53：3-83-8譯碼器；譯碼器； IC54-IC63 IC54-IC63：與非門；：與非門； 虛框中：電平轉(zhuǎn)換電路。虛框中：電平轉(zhuǎn)換電路。輸入輸出：輸入輸出： ROM ROM地址：接地址：接CPUCPU數(shù)據(jù)總線。數(shù)據(jù)總線。 CNT1-CNT19 CNT1-CNT19： 接二極管開關(guān)的控制端接二極管開關(guān)的控制端K K。 1 1ROMROM 存儲(chǔ)二極