超聲因?yàn)槠錈o創(chuàng)及空間分辨率高等優(yōu)點(diǎn)被用于帕金森、癲癇、抑郁癥等神經(jīng)精神類疾病神經(jīng)調(diào)控研究。在傳統(tǒng)超聲神經(jīng)調(diào)控實(shí)驗(yàn)中,神經(jīng)調(diào)控儀器大多數(shù)使用函數(shù)發(fā)生器和功率放大器配合產(chǎn)生頻率可調(diào)、功率可調(diào)、脈沖可調(diào)的超聲激勵(lì),然而這種方式存在脈沖參數(shù)難以調(diào)整、儀器體積大、價(jià)格高昂、只支持物理聚焦等缺點(diǎn)。為此,設(shè)計(jì)研制了運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA:Field-Programmable Gate Array,）實(shí)現(xiàn)神經(jīng)調(diào)控超聲信號(hào)發(fā)生系統(tǒng),并通過直接數(shù)字式頻率合成器（DDS:Direct Digital Synthesizer,）技術(shù)實(shí)現(xiàn)超聲信號(hào)的高精度輸出。具體而言，本文的主要如下工作:1設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了雙通道超聲信號(hào)發(fā)生裝置。采用EP4CE芯片核心控制部件,可通過鍵盤操控并通過液晶屏幕顯示,實(shí)現(xiàn)超聲信號(hào)輸出功率的實(shí)時(shí)檢測(cè)和超聲波信號(hào)的采集。輸出超聲脈沖激勵(lì)0.5MHz-5MHz,脈沖重復(fù)頻率（PRF:Pulse Recurrence Frequency）在0.2KHz-2KHz間可調(diào),輸出功率0-50W可調(diào)。2設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)多通道超聲信號(hào)發(fā)生裝置。采用CycloneV 5CGX系列芯片,系統(tǒng)支持203通道、0... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

國(guó)外使用的超聲神經(jīng)刺激儀器這套超聲信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)包括兩臺(tái)函數(shù)發(fā)生器和一臺(tái)射頻功率放大器，才能完成輸出調(diào)制超聲信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)超聲換能器工作

2 換能器及匹配電路設(shè)計(jì) 材料的形變， 為壓電材料的壓電常數(shù)，單位為 ，即受 為電場(chǎng)強(qiáng)度矢量，單位為 ，即受到單位形變量時(shí)產(chǎn)生的展的這幾十年中，關(guān)于超聲換能器的制作材料、制作工藝進(jìn)展。目前來說，壓電陶瓷是現(xiàn)在超聲換能器中使用最廣泛性能穩(wěn)定、成本低、匹配電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)該材料也0]。為超聲神經(jīng)刺激儀器所用的一種超聲換能器，主要部件為塑、背襯等，使用導(dǎo)線將壓電陶瓷兩級(jí)引出，換能器結(jié)構(gòu)示意

得到圖 2.9 的匹配電路，其中， 為超聲換能器等效阻。21.5uH822.3pF834.3pF176.0uHZL(296.00-j85.90)Ω @圖 2.9 換能器 LC 匹配電路圖 2.10 所示。得到史密斯圖是歸一化復(fù)數(shù)阻抗的坐標(biāo)圖，上中間呈現(xiàn)純阻性，圓內(nèi)每個(gè)點(diǎn)都對(duì)應(yīng)一個(gè)負(fù)載阻抗。通過器件，使換能器阻抗匹配到圓心位置，即阻抗為 50Ω。使 11和 12參數(shù)分別為-12dB 和-0.5dB，其中， 11表示反射回在實(shí)際工程中， 11的值只要小于 10 dB， 12大于-1dB，即，可認(rèn)為該匹配電路匹配良好。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]基于FPGA的DDS信號(hào)發(fā)生器的研究與設(shè)計(jì)[D]. 趙麗娜.河北大學(xué) 2013
[4]基于DDS的多通道電磁振動(dòng)臺(tái)控制系統(tǒng)[D]. 彭波.西南交通大學(xué) 2012
[5]換能器振子頻率的影響因素研究[D]. 喬家平.中南大學(xué) 2011
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本文編號(hào)：2923667