阻(R21)的另一端連接一第五N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M5)的柵極；所述第二十二電阻(R22)的另一端連接一第六N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M6)的柵極；所述第二十三電阻(R23)的另一端連接一第七N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M7)的柵極；所述第二十四電阻(R24)的另一端連接一第八N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M8)的柵極； 所述第五N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M5)的源極連接一第三十七電阻(R37)的一端；所述第六N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M6)的源極連接一第三十八電阻(R38)的一端；所述第七N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M7)的源極連接一第三十九電阻(R39)的一端；所述第八N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M8)的源極連接一第四十電阻(R40)的一端； 所述第三十七電阻(R37)、第三十八電阻(R38)、第三十九電阻(R39)、第四十電阻(R40)的另一端同時接地； 所述第五N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M5)、第六N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M6)、第七N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M7)、第八N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M8)的漏極均與一第五十三電阻(R53)的一端連接。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非線性電磁超聲激勵信號的功率放大裝置，其特征在于，所述第二線性功率放大模塊電路，包括: 第十電阻(R10)、第十四電阻(R14)、第二 N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M2)、第十八電阻(R18)、第二十五電阻(R25)、第二十六電阻(R26)、第二十七電阻(R27)、第二十八電阻(R28)、第九N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M9)、第十N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M10)、第^^一 N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(Mil)、第十二 N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M12)、第四十一電阻(R41)、第四十二電阻(R42)、第四十三電阻(R43)、第四十四電阻(R44); 所述第十電阻(R10)的另一端連接一第二 N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M2)的柵極；所述第二 N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M2)的漏極連接一第十四電阻(R14)的一端；所述第十四電阻(R14)的另一端連接第一直流電壓源(VCC1); 所述第二 N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M2)的源極同時連接第十八電阻(R18)、第二十五電阻(R25)、第二十六電阻(R26)、第二十七電阻(R27)、第二十八電阻(R28)的一端；所述第十八電阻(R18)的另一端接地； 所述第二十五電阻(R25)的另一端連接一第九N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M9)的柵極；所述第二十六電阻(R26)的另一端連接一第十N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M10)的柵極；所述第二十七電阻(R27)的另一端連接一第十一 N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(Mil)的柵極；所述第二十八電阻(R28)的另一端連接一第十二 N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M12)的柵極； 所述第九N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M9)的源極連接一第四i^一電阻(R41)的一端；所述第十N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M10)的源極連接一第四十二電阻(R42)的一端；所述第i^一 N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(Mil)的源極連接一第四十三電阻(R43)的一端；所述第十二 N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M12)的源極連接一第四十四電阻(R44)的一端; 所述第四十一電阻(R41)、第四十二電阻(R42)、第四十三電阻(R43)、第四十四電阻(R44)的另一端同時接地； 所述第九N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(M9)、第十N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(M10)、第^^一 N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(Mil)、第十二 N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(M12)的漏極均與一第五十三電阻(R53)的一端連接。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非線性電磁超聲激勵信號的功率放大裝置，其特征在于，所述第三線性功率放大模塊電路，包括: 第i^一電阻(R11)、第十五電阻(R15)、第三N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(M3)、第十九電阻(R19)、第二十九電阻(R29)、第三十電阻(R30)、第三^^一電阻(R31)、第三十二電阻(R32)、第十三N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(M13)、第十四N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(M14)、第十五N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(M15)、第十六N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(M16)、第四十五電阻(R45)、第四十六電阻(R46)、第四十七電阻(R47)、第四十八電阻(R48); 所述第i^一電阻(R11)的另一端連接一第三N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(M3)的柵極；所述第三N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(M3)的漏極連接一第十五電阻(R15)的一端；所述第十五電阻(R15)的另一端連接第一直流電壓源(VCC1); 所述第三N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(M3)的源極同時連接第十九電阻(R19)、第二十九電阻(R29)、第三十電阻(R30)、第三^^一電阻(R31)、第三十二電阻(R32)的一端；所述第十九電阻(R19)的另一端接地； 所述第二十九電阻(R29)的另一端連接一第十三N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(M13)的柵極；所述第三十電阻(R30)的另一端連接一第十四N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(M14)的柵極；所述第三十一電阻(R31)的另一端連接一第十五N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(M15)的柵極；所述第三十二電阻(R32)的另一端連接一第十六N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(M16)的柵極； 所述第十三N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(M13)的源極連接一第四十五電阻(R45)的一端；所述第十四N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(M14)的源極連接一第四十六電阻(R46)的一端；所述第十五N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(M15)的源極連接一第四十七電阻(R47)的一端；所述第十六N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(M16)的源極連接一第四十八電阻(R48)的一端；所述第四十五電阻(R45)、第四十六電阻(R46)、第四十七電阻(R47)、第四十八電阻(R48)的另一端同時接地； 所述第十三N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(M13)、第十四N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(M14)、第十五N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(M15)、第十六N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(M16)的漏極均與一第五十四電阻(R54)的一端連接。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非線性電磁超聲激勵信號的功率放大裝置，其特征在于，所述第四線性功率放大模塊電路，包括: 第十二電阻(R12)、第十六電阻(R16)、第四N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(M4)、第二十電阻(R20)、第三十三電阻(R33)、第三十四電阻(R34)、第三十五電阻(R35)、第三十六電阻(R36)、第十七N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(M17)、第十八N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(M18)、第十九N溝道功率MOS場效應(yīng)晶體管(M19)、第二十N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M20)、第四十九電阻(R49)、第五十電阻(R50)、第五^^一電阻(R51)、第五十二電阻(R52); 所述第十二電阻(R12)的另一端連接一第四N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M4)的柵極；所述第四N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M4)的漏極連接一第十六電阻(R16)的一端；所述第十六電阻(R16)的另一端連接第一直流電壓源(VCC1); 所述第四N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M4)的源極同時連接第二十電阻(R20)、第三十三電阻(R33)、第三十四電阻(R34)、第三十五電阻(R35)、第三十六電阻(R36)的一端；所述第二十電阻(R20)的另一端接地； 所述第三十三電阻(R33)的另一端連接一第十七N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M17)的柵極；所述第三十四電阻(R34)的另一端連接一第十八N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M18)的柵極；所述第三十五電阻(R35)的另一端連接一第十九N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M19)的柵極；所述第三十六電阻(R36)的另一端連接一第二十N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M20)的柵極； 所述第十七N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M17)的源極連接一第四十九電阻(R49)的一端；所述第十八N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M18)的源極連接一第五十電阻(R50)的一端；所述第十九N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M19)的源極連接一第五i^一電阻(R51)的一端；所述第二十N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M20)的源極連接一第五十二電阻(R52)的一端；所述第四十九電阻(R49)、第五十電阻(R50)、第五十一電阻(R51)、第五十二電阻(R52)的另一端同時接地； 所述第十七N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M17)、第十八N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M18)、第十九N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M19)、第二十N溝道功率M0S場效應(yīng)晶體管(M20)的漏極均與一第五十四電阻(R54)的一端連接。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非線性電磁超聲激勵信號的功率放大裝置，其特征在于，所述三繞組輸出變壓器、高壓直流電源以及交流耦合電路構(gòu)成的電路，包括: 第五電容(C5)、第六電容(C6)、第七電容(C7)、第五十三電阻(R53)、第五十四電阻(R54)、第二直流電壓源(VCC2)； 所述第五十三電阻(R53)的另一端與三繞組輸出變壓器(TX2)的第一繞組(LSI)的同名端連接； 所述第五十四電阻(R54)的另一端與三繞組輸出變壓器(TX2)的第二繞組(LS2)的異名端連接； 所述三繞組輸出變壓器(TX2)的第一繞組(LSI)的異名端和第二繞組(LS2)的同名端同時接第二直流電源(VCC2)及第六電容(C6)和第七電容(C7)的一端；所述第六電容(C6)和第七電容(C7)的另一端接地； 所述三繞組輸出變壓器(TX2)的第三繞組(Lp)的同名端連接一第五電容(C5)的一端，所述第五電容(C5)的另一端作為輸出信號端，與所述電磁超聲換能器連接；所述三繞組輸出變壓器(TX2)的第三繞組(Lp)的異名端接地。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種非線性電磁超聲激勵信號的功率放大裝置，涉及非線性電磁超聲無損檢測技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括：一函數(shù)發(fā)生器、第一直流偏置電路、第二直流偏置電路、三繞組輸入變壓器、第一交流直流疊加電路、第二交流直流疊加電路、第一線性功率放大模塊電路、第二線性功率放大模塊電路、第三線性功率放大模塊電路、第四線性功率放大模塊電路、高壓直流電源、三繞組輸出變壓器和交流耦合電路。該裝置的輸出信號不僅可以驅(qū)動電磁超聲換能器在基頻處產(chǎn)生具有足夠大聲功率的超聲波，而且還可以抑制驅(qū)動信號中的偶次諧波，減小激勵電路的非線性對檢測結(jié)果的影響。
【IPC分類】G01N29/34
【公開號】CN105241963
【申請?zhí)枴緾N201510562776
【發(fā)明人】鄭陽, 周進節(jié), 鄭暉
【申請人】中國特種設(shè)備檢測研究院, 中北大學(xué)
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年9月7日