具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤、过程、方法等没有限定于已列出的步骤，而是可选地还包括没有列出的步骤，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤元。

本发明的目的是提供了一种超声波激励电路，采用低频触发信号，占用资源低，且能迅速准确驱动超声波换能器发射出具有足够能量的超声波。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供了一种超声波激励电路，包括：脉冲调制电路1、信号放大电路2和触发电路3。

其中所述脉冲调制电路1用于生成原始触发信号，并对所述原始出发信号进行调制得到第一脉冲波信号；所述信号放大电路2用于对所述第一脉冲波信号进行放大处理得到第二脉冲波信号；所述触发电路3，用于根据所述第二脉冲波信号生成脉冲激励信号，并基于所述脉冲激励信号驱动超声波探头。

具体地，如图2所示，所述脉冲调制电路1包括：第一芯片U1、第二芯片U2、可调电阻RP1、电容C3、电源DC、电解电容CE2、电容C2、电容C1和稳压芯片U3。

如图3所示，所述信号放大电路2包括：第三芯片U4、电解电容CE3、电容C4、电容C5、稳压芯片U5和电解电容CE4。

如图4所示，所述触发电路3包括：功率场效应管Q、升压模块T、电阻R1、安规电容CX2、电阻R3、电解电容CE1、安规电容CX1、电阻R2和航空插头HK。

所述第一芯片U1的第1引脚、所述第二芯片U2的第5引脚和所述电容C1的第二端之间连接。所述第一芯片U1的第13引脚接地。

所述稳压芯片U3的第二端、所述电容C1的第一端、所述第二芯片U2的第3引脚、所述第二芯片U2的第4引脚和所述第二芯片U2的第7引脚均接地。

所述第二芯片U2的第1引脚分别和所述第三芯片U4的第2引脚和第4引脚连接。

所述电源DC的第二端、所述电源DC的第三端、所述点解电容CE2的第一端和所述电容C2的第一端均接地。所述电源DC的第一端、所述稳压芯片U3的第一端、所述电解电容CE2的第二端和所述升压模块T的第一端均连接。所述升压模块T的第二端和第四端均接地。

所述电容C3的第一端与所述第二芯片U2的第11引脚连接，所述电容C3的第二端与所述第二芯片U2的第10引脚连接。

所述电容C2的第二端、所述稳压芯片U3的第三端、所述可调电容RP1的第一端均与所述第二芯片U2的第14引脚连接；所述可调电容RP1的第二端与所述第二芯片U2的第9引脚连接。

所述稳压芯片U5的第一端和所述电解电容CE3的第一端均与所述电源DC的第一端连接。所述电解电容CE3的第二端接地。所述稳压芯片U5的第二端接地。

所述稳压芯片U5的第三端、所述电容C4的第二端、所述电容C5的第一端和所述电解电容CE4的第一端均与所述第三芯片U4的第6引脚连接。所述电容C4的第一端、所述电容C5的第二端和所述电解电容CE4的第二端均接地。

所述升压模块T的第三端、所述电解电容CE1的第一端、所述安规电容CX1的第一端和所述电阻R1的第一端之间均连接。所述电解电容CE1的第二端和所述安规电容CX1的第二端均接地。

所述功率场效应管Q的栅极、所述电阻R2的第一端、所述第三芯片U4的第5引脚和所述第三芯片U4的第7引脚之间均连接。

所述电阻R1的第二端和所述安规电容CX2的第一端均与所述功率场效应管Q的栅极的漏极连接。

所述安规电容CX2的第二端和所述电阻R3的第一端均与所述航空插头HK的第一端连接。

所述电阻R2的第二端、所述功率场效应管Q的源极、所述电阻R3的第二端和所述航空插头HK的第二端均接地。

本实施例中，所述第一芯片U1选用seeduino单片机，所述稳压芯片U3选用LM7805芯片，所述稳压芯片U5选用LM7809芯片，所述第二芯片U2选用DM74121芯片，所述第三芯片U4选用ICL7667芯片。

具体地，所述稳压芯片U3的输出电压为5V、静态电流为8mA、输出噪声电压为40μV、纹波抑制比为62dB、输入输出电压差为2V、输出阻抗为17mΩ。所述第二芯片U2的传播延迟时间为80ns、工作温度为0—70℃、低电平输出电流为16mA。

所述稳压芯片U5的输入电压为11.5V—24V、输出电压为9V、静态电流为8mA、输出噪声电压为40μV、输出阻抗为17mΩ、工作温度为-40℃—125℃。所述第三芯片U4的上升时间为30ns、输出电流为10Ma、供电电压为4.5V—17V、最大功率为300mW、工作温度为0—70℃。

所述功率场效应管Q的型号为IRL620，其漏-源极击穿电压为200V、栅-源极击穿电压为10V、连续漏电流为5.2A、PD-功耗为3.1W、上升时间为31ns、典型关闭延迟时间为18ns、工作温度为-55℃—150℃。

本发明具体原理如下：

所述第一芯片U1产生原始触发信号，所述原始触发信号脉宽为20us、幅值为3.3v、间隔为5ms；所述电容C1给所述原始触发信号进行滤波，减小杂波和毛刺；所述电源DC用于输出12v电压；所述稳压芯片U3对所述12v电压源进行降压并稳定输出5v电压；所述5v电压用于为所述第二芯片U2供电；所述电解电容CE2和所述电容C2对所述12v电压和所述5v电压中的杂波进行过滤。所述可调电阻RP1和所述电容C3共同作用对所述原始触发信号进行调制得到第一脉冲波信号，所述第一脉冲波信号的宽度为200ns，频率为2.5MHz。所述第二芯片U2通过第1引脚将所述第一脉冲波信号输出至所述第三芯片U4的第2和第4引脚。

由于所述第三芯片U4具有低的传播延迟以及输出端具有快的上升和下降时间，继而对所述第一脉冲波信号进行放大得到第二脉冲波信号；所述第一脉冲波信号与所述第二脉冲波信号的频率相同；所述第二脉冲波信号的幅值为9v。所述稳压芯片U5将所述12v电压进行降压并稳定输出9v电压；所述9v电压为所述第三芯片U4供电。所述电解电容CE3和所述电容C4对所述12v电压和所述9v电压中的杂波进行过滤；所述电容C5过滤掉所述9v电压中的高频干扰；所述电解电容CE4对所述9v电压中的噪声进行过滤。

当所述第二脉冲波信号为低电平时，所述所述功率场效应管Q断开，所述升压模块T通过所述电阻R1给所述安规电容CX2充电至所述升压模块T的输出电压；当所述第二脉冲波信号为高电平时，所述功率场效应管Q的漏极与源极导通，所述安规电容CX2通过所述电阻R3放电，电阻R3的两端就会产生一个高压激励信号，如此反复充放电形成脉冲激励信号，就可以驱动超声波，所述航空插头HK接超声波探头。所述安规电容CX1滤除所述9v电压的噪声；所述电解电容CE1过滤所述9v电压中的高频干扰；所述电阻R1限制高压电路的电流防止电流过高对后续元件造成损坏；所述电阻R2用于匹配阻抗。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的装置及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。