基于NIR-AOTF的超声换能器阻抗特性分析及驱动系统设计

该文从压电超声换能器的阻抗特性出发，在对换能器的输入阻抗及匹配网络进行了深入研究的基础上设计了一种基于高速单片机和直接数字频率合成器(DDS)的NIR-AOTF驱动系统，采用软件查表法将各个频段驱动信号所对应的电压幅值控制字做成表并保存在单片机中，实现了DDS在各个频段的恒功率输出，并采用新型的宽带阻抗变换网络加载在压电换能器，最终在30~80MHz带宽范围内匹配网络 ＞-0.276dB,回波损耗 ＜-10.173dB。由于驱动电路提供功率为36dBm，实验证明换能器获得功率高于35dBm，达到超声换能器实际工作的3-4W功率要求, NIR-AOTF的0级光谱衍射效率最高达73％。