[发明专利]线性超声功放静态工作点动态调整电路及超声治疗仪

说明书

本发明公开一种线性超声功放静态工作点动态调整电路，包括MCU、第一D/A数模电路、电感L1、功放管Q1、采样电阻R1、运算放大器U1A、第一A/D模数电路、第二D/A数模电路、电感L2、功放管Q2、采样电阻R2、运算放大器U1B、第二A/D模数电路。本发明通过MCU实时检测比对功放管静态电流，通过控制D/A数模转换电路产生动态可变的偏执电压，补偿温度对功放管静态点产生的不利影响，使功放静态工作点始终处于最优状态，保证输出的超声信号稳定，保证聚焦超声的治疗效果不会因为环境温度变化或散热条件变化而改变，不会因长时间使用治疗仪导致功放温度升高造成声功率变大对患者造成伤害或损坏仪器。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种线性超声功放静态工作点动态调整电路及超声治疗仪。

背景技术

聚焦超声治疗仪应用于人体浅表组织病变，将中心频率10MHz的超声波能量通过凹面换能器聚焦于一个点利用超声波的机械效应、热效应和空化效应综合作用杀灭组织细胞活性达到临床治疗的目的。

已有的线性超声功率大器功放管的静态偏执为固定电压源，偏执电压幅度设置完成后不随功放的工作环境变化而变化。

聚焦超声中心工作频率为10MHz，功放采用线性高频放大器。放大器功放管必须设置静态偏执点使功放管具有一定静态电流始终工作在放大状态，偏执点低静态电流小幅度低的信号会产生截止失真，静态偏执点高静态电流大幅度高的信号会产生饱和失真。

功放在工作中会产生大量热引起功放管温度升高，功放管的门槛导通电压随温度变高而变低。采用固定电压源的偏执方式在实际使用过程温度会影响功放的放大性能，功放温度低时偏执点过小造成功放输出信号幅度变低，温度高时静态电流升高功放输出幅度升高。传统固定电压源的静态工作点偏执方式要功放一直工作在一个相对稳定的温度环境中才能保证功放放大状态稳定，不能适应温度宽范围变化。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种线性超声功放静态工作点动态调整电路及超声治疗仪，旨在补偿温度对功放管静态点产生的不利影响，使功放静态工作点始终处于最优状态，保证输出的超声信号稳定。

为实现上述目的，本发明提供了一种线性超声功放静态工作点动态调整电路，电感L2的一端连接，所述电感L2的另一端与所述功放管Q2的栅极连接，所述功放管Q2的源极与所述采样电阻R2的一端、所述运算放大器的同向输入端连接，所述采样电阻R2的另一端与所述运算放大器的反向输入端连接，并接地，所述运算放大器的输出端与所述第二A/D模数电路的一端连接，所述第二A/D模数电路的另一端连接所述MCU的引脚A/D2；

所述功放管Q1的漏极和所述功放管Q2的漏极连接。

本发明进一步的技术方案是，还包括变压器T1、变压器T3、变压器T2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4；

所述变压器T1的脚4接地，脚1与所述电容C1的一端连接，所述电容C1的另一端与所述电感L1的另一端、所述功放管Q1的栅极连接，所述功放管Q1的漏极与所述变压器T3的脚1、所述电容C2的一端连接，所述电容C2的另一端与所述变压器T2的脚4连接，所述变压器T2的脚1输出超声信号；

所述变压器T1的脚3输入超声信号，脚2与所述电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端与所述电感L2的另一端、所述功放管Q2的栅极连接，所述功放管Q2的漏极与所述变压器T3的脚3、所述电容C3的一端连接，所述变压器T3的脚1连接脚2，并连接电源VCC，所述电容C3的另一端与所述变压器T2的脚3连接，所述变压器T2的脚2接地。

为实现上述目的，本发明还提出一种超声治疗仪，包括如权利要求1或2任意一项所述的线性超声功放静态工作点动态调整电路。