超聲波發(fā)生器的設(shè)計(jì)主要包括硬件一年電路設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
 

　　一，硬件電路設(shè)計(jì)：
 

　　硬件電路主要由主電路和控制電路兩部分組成。主電路實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲頻的電信號(hào)進(jìn)行功率放大，然后去激發(fā)超聲波換能器產(chǎn)生超聲波。控制電路主要是為主電路中的橋式變換器提供脈沖信號(hào)，并借助反饋電路實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。
 

　　1，信號(hào)產(chǎn)生電路：
 

　　是一種頻率可調(diào)、占空比可調(diào)的脈寬調(diào)制器，采用雙級(jí)型工藝制作的新型模擬數(shù)字混合集成電路，性能優(yōu)異，所需的外器件較少，內(nèi)置基準(zhǔn)電壓源，芯片內(nèi)振蕩器工作頻率寬 100Hz~400kHz。
 

　　2，信號(hào)控制電路：
 

　　信號(hào)頻率的選擇是通過(guò)單片機(jī)來(lái)控制，通過(guò)程序改變單片機(jī)輸出引腳的電壓，經(jīng) D/A 轉(zhuǎn)換器，接到三極管的基極，通過(guò)控制三極管集電極的電流，可調(diào)整集電極和發(fā)射極之間的阻值。
 

　　3，功放電路：
 

　　超聲波發(fā)生器的主電路是功放電路，它對(duì)信號(hào)產(chǎn)生電路輸出的脈沖信號(hào)進(jìn)行功率放大，通過(guò)阻抗匹配電路傳導(dǎo)給換能器，換能器將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為機(jī)械振動(dòng)。功放電路包括整流濾波電路和逆變電路。
 

　　4，匹配電路：
 

　　超聲波發(fā)生器是為換能器提供激勵(lì)信號(hào)的，它們之間的匹配設(shè)計(jì)十分重要，直接影響到設(shè)備能否高效工作。 發(fā)生器與換能器之間的匹配包括調(diào)諧匹配和阻抗匹配兩個(gè)方面。由于壓電型換能器在諧振頻率工作時(shí)呈容性，如果直接將信號(hào)源接到換能器上就會(huì)產(chǎn)生一部分無(wú)功功率，使得有功功率相對(duì)減小，因此需要設(shè)計(jì)調(diào)諧匹配，即在發(fā)生器輸出端通過(guò)匹配感抗，使得負(fù)載呈純電阻。阻抗匹配是指調(diào)整負(fù)載的阻值，使之與發(fā)生器的內(nèi)阻相等，以獲得發(fā)生器對(duì)外的大輸出功率。
 

　　二，軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)：
 

　　超聲波發(fā)生器的工作流程是由單片機(jī)來(lái)控制， 通過(guò)軟件編程，實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲波頻率的設(shè)置、調(diào)整和顯示等控制，同時(shí)監(jiān)控頻率反饋信號(hào)，調(diào)整參數(shù)使換能器高效率輸出超聲波。