一种多通道声波相控任意波形信号发生器
专利汇可以提供一种多通道声波相控任意波形信号发生器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种多通道任意 波形 的 声波 相控 信号 发生器。发生器包括主控单元和多组高压信号发生单元；主控单元接收计算机通过串口送来的控制命令、波形和增益数据，根据控制命令设置各个通道的延时模 块 、分频模块和波形重复计数器的参数，选择外触发或定时工作模式，把波形数据写入各个通道的双端口 存储器 ，把增益数据写入高压信号发生单元的增益控 制模 块；各个通道的波形数据经高压信号发生单元内部的 数模转换 模块、增益 控制模块 、低通滤波模块和高压放大模块以后，输出高压波形；各通道输出的高压波形被加到相控换能器阵上，来实现换能器阵的相控激励。本发明可以产生八个以上通道的幅度最高250V的声波 激励信号 ，各个通道可独立精确可调。，下面是一种多通道声波相控任意波形信号发生器专利的具体信息内容。
1.一种多通道声波相控任意波形信号发生器，包括主控单元和多组高压信号发生单元；其特征在于：主控单元接收计算机通过串口送来的控制命令、波形和增益数据，根据控制命令设置各个通道的延时模块、分频模块和波形重复计数器的参数，选择外触发或定时工作模式，把波形数据写入各个通道的双端口存储器，把增益数据写入高压信号发生单元的增益控制模块；当主控单元检测到外触发或内部定时信号时，启动各个通道的延时模块，各个通道经过设定的延时以后，把波形数据写入对应通道的高压信号发生单元；各个通道的波形数据经高压信号发生单元内部的数模转换模块、增益控制模块、低通滤波模块和高压放大模块以后，输出高压波形；各通道输出的延时、幅度、频率和形态不同的高压波形被加到相控换能器阵上，来实现换能器阵的相控激励。
2.根据权利要求1所述的多通道声波相控任意波形信号发生器，其特征在于：高压信号发生单元设有八组。
3.根据权利要求2所述的多通道声波相控任意波形信号发生器，其特征在于：主控单元采用现场可编程门阵列编程实现，主控单元包括软核处理器、时钟模块、8组通道控制器；
每组通道控制器包括延时模块、分频模块、读地址发生器、波形重复计数器、写地址发生器、双端口存储器和增益控制器；各个通道控制器结构完全相同，独立实现；通道控制器的波形数据源独立，各个通道的数据采样间隔、延时、增益独立控制，各个通道可以输出不同的形态、延时、频率和幅度的波形；软核处理器把任意波形数据写入双端口存储器，根据串口命令设置各个通道控制器的延时模块、分频模块、读地址发生器、波形重复计数器和增益控制器的参数，选择内外触发模式；软核处理器启动各通道延时模块工作时，输出同步信号。
4.根据权利要求3所述的多通道声波相控任意波形信号发生器，其特征在于：软核处理器根据串口控制命令复位写地址发生器，把任意波形数据写入双端口存储器，把增益控制值通过增益控制器写入高压信号发生单元对应通道的增益控制模块；软核处理器根据控制命令设置各个通道的延时模块的延时时间、分频模块的分频参数、读地址发生器的最大计数值、波形重复计数器的最大计数值和增益控制器的增益数据，设置内外触发模式；内触发模式，利用定时器启动各通道的工作，外触发模式，利用外触发信号启动各通道的工作时间；软核处理器启动各通道控制器输出波形时，先复位延时模块、分频模块、读地址发生器和波形重复计数模块，再输出同步信号，启动各通道延时模块工作。
5.根据权利要求4所述的多通道声波相控任意波形信号发生器，其特征在于：时钟模块是利用锁相环资源产生，时钟有300MHz、270MHz、200MHz和180MHz；供主控单元的通道延时和通道分频模块选择使用，确保延时和模数转换器采样间隔的计时精确。
6.根据权利要求5所述的多通道声波相控任意波形信号发生器，其特征在于：延时模块由多路选择器和计数器构成，用来设置各个通道相对于同步启动信号的延时，该功能用来实现多换能器的不同延时激励；根据软核处理器的设置，选择输入时钟频率；软核处理器输出同步信号时，所有通道的延时模块同时开始计数，当计数到设定值时，输出启动信号，启动对应通道的分频模块、读地址发生器模块和通道波形重复计数器工作，开始输出波形数据。
7.根据权利要求6所述的多通道声波相控任意波形信号发生器，其特征在于：分频模块由多路选择器和计数器构成，具有复位、启动和停止控制；根据软核处理器的设置，选择输入时钟频率和分频系数，为读地址发生器提供计数时钟；分频模块输出的计数时钟就是对应通道的高压信号发生单元的数模转换模块的时间采样间隔；当检测到波形重复计数器输出的禁止分频计数控制信号时，停止输出计数时钟信号。
8.根据权利要求7所述的多通道声波相控任意波形信号发生器，其特征在于：写地址发生器由计数器构成，具有复位和启动控制；读地址发生器由计数器构成，具有复位控制和最大计数值设置，对应单个通道输出波形的点数；波形重复计数器由计数器构成，具有复位控制。
9.根据权利要求8所述的多通道声波相控任意波形信号发生器，其特征在于：各通道的高压信号发生单元的结构完全相同，包括数模转换模块、增益控制模块、低通滤波模块和高压放大模块。
10.根据权利要求9所述的多通道声波相控任意波形信号发生器，其特征在于：数模转换模块由12位40MHz采样率的单通道数模转换器和高速运放构成，在主控单元通道控制器的读地址发生器控制下，把双端口存储器输出的波形数据按指定的时间采样间隔转换为模拟波形；
增益控制模块主要由SPI接口的数字电位器和高速运放组成，主控单元通道控制器的增益控制模块通过SPI接口调节数据电位器的抽头位置，实现数模转换模块输出的模拟波形的幅度调节；
低通滤波模块是由电容和电感构成的7阶高阶椭圆型滤波器，滤除数模转换时产生的高频谐波；
高压放大模块，包括一个低压高速运放、一个300V高压宽频运放、一个NPN型高压高频大功率三极管和一个PNP型高压高频大功率三极管；高压放大模块把输入信号放大12.5倍，最大输出幅度250V。
一种多通道声波相控任意波形信号发生器
技术领域
背景技术
发明内容
低通滤波模块是由电容和电感构成的7阶高阶椭圆型滤波器，滤除数模转换时产生的高频谐波；
高压放大模块，包括一个低压高速运放、一个300V高压宽频运放、一个NPN型高压高频大功率三极管和一个PNP型高压高频大功率三极管；高压放大模块把输入信号放大12.5倍，最大输出幅度250V。
具体实施方式
202调节放大倍数以后，送到通道1的低通滤波模块203。低通滤波模块203把数模转换时产生的高频谐波滤除，送给通道1的高压放大模块204。高压放大模块204把小信号放大为高压大电流信号以后，驱动声波换能器。通道控制器1的波形重复计数器利用读地址发生器的波形计数脉冲，进行计数，当计数到指定波形数以后，输出禁止分频计数控制脉冲信号，禁止分频模块和读地址发生器工作，通道控制器1停止输出波形。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种基于实时仿真器的调度员培训仿真系统及搭建方法 | 2020-08-21 | 2 |
| 音视频播放同步的方法及相关系统和多媒体播放终端 | 2020-12-04 | 1 |
| 一种非法外联综合监控系统及其方法 | 2020-06-24 | 2 |
| 验票系统以及验票方法 | 2022-06-07 | 1 |
| Systems and Methods for Syncronizing Multiple Electronic Devices | 2022-09-04 | 0 |
| Data transfer circuit | 2023-11-21 | 1 |
| 矿井声发射实时自动监测仪 | 2022-12-01 | 1 |
| METHOD AND APPARATUS FOR MANAGING MULTIPLE TIMING ADVANCE GROUPS IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM SUPPORTING CARRIER AGGREGATION | 2021-03-12 | 2 |
| 一种吉比特无源光网络系统的倒换方法、装置、光网络单元及光线路终端 | 2021-03-03 | 1 |
| ESTIMATING ANIMAL LOCATIONS FROM CALL INTERFEROMETRY | 2021-01-12 | 2 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
