[发明专利]一种用于超声检测中的等幅放大电路无效

专利信息
申请号: 201010555523.4 申请日: 2010-11-23
公开(公告)号: CN102480274A 公开(公告)日: 2012-05-30
发明(设计)人: 陈耀民;陈立民;蔡祖卫;杨翰;顾华 申请(专利权)人: 上海诚佳电子科技有限公司
主分类号: H03F3/45 分类号: H03F3/45
代理公司: 上海思微知识产权代理事务所(普通合伙) 31237 代理人: 郑玮
地址: 200023 上海*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 用于 超声 检测 中的 放大 电路
【说明书】:

技术领域

发明涉及超声检测领域,特别是涉及一种用于超声检测中高速数据采集系统的等幅放大电路。

背景技术

在无损检测领域,超声波探伤是一种普遍使用的检测技术。由于声波在待检测的固体工件中传播速度较快,因此要求数据采集系统的速度极高,同时由于待检测的固体工件的回波信号强度差别较大,因此要求信号放大的动态范围较大。目前,普遍使用昂贵的高速A/D和宽动态范围的高速运算放大器来解决这一难题,但它的成本很高。

发明内容

为克服上述已有技术的不足,本发明要解决的技术问题是提供一种用于超声检测中高速数据采集系统的等幅放大电路。

为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:

一种用于超声检测中的等幅放大电路,包括数据采集系统,还包括运算放大器A、电阻Ri、反馈电阻Rf和场效应管G,其中:

所述的反馈电阻Rf和场效应管G相串联,构成所述运算放大器A的反馈回路;

超声波回波信号Vi经电阻Ri输入运算放大器A的反相输入端V-。

所述的运算放大器A的正相输入端V+接地,其输出端Vo与所述的数据采集系统相连。

所述场效应管G的源极与运算放大器A的反相输入端V-连接,所述场效应管G的漏极与反馈电阻Rf串联,反馈电阻Rf的另一端与运算放大器A的输出端Vo相连,场效应管G的栅极用于接受数据采集系统输出的直流电压Vt。

所述的电阻Ri的阻值为50Ω,反馈电阻Rf的阻值为100Ω。

所述的运算放大器A的型号为AD8051,场效应管G的型号为2SK2962。

与现有技术相比,本发明的有益效果可以是:

本发明的等幅放大电路包括输入电阻、反馈电阻、运算放大器以及场效应管和数据采集系统,以极低的成本实现了高速度、高精度、大动态范围的高速数据采集系统。其结构简单,大大降低了成本。

附图说明

图1是本发明等幅放大电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式做进一步详细的说明,但不应以此限制本发明的保护范围。

请参阅图1,图中示出了本发明用于超声检测中高速数据采集系统的等幅放大电路,包括数据采集系统1,还包括运算放大器A、电阻Ri,以及构成运算放大器A的反馈回路的反馈电阻Rf和场效应管G,该反馈电阻Rf和场效应管G串联连接,其中:

电阻Ri的一端用于接收超声波回波信号Vi,该超声波回波信号Vi经电阻Ri输入运算放大器A的反相输入端V-;

运算放大器A的正相输入端V+接地,其输出端Vo与数据采集系统1相连,即数据采集系统1的采样信号为运算放大器A的输出端Vo的信号;

场效应管G的源极与运算放大器A的反相输入端V-连接,漏极与反馈电阻Rf串联,反馈电阻Rf的另一端与运算放大器A的输出端Vo相连,场效应管G的栅极接受数据采集系统输出的直流电压Vt。

在本发明的最佳实施例中,超声波回波信号Vi强度为10mV~50mV,电阻Ri的阻值为50Ω,运算放大器A的型号为AD8051,反馈电阻Rf的阻值为100Ω,场效应管G的型号为2SK2962,场效应管G的栅极由数据采集系统1给一个直流电压Vt。

由于运算放大器A正反输入端电压相等,V-=V+=0,所以场效应管G的栅源电压为Vt。此电压决定了场效应管G串联在运算放大器A的反馈回路中的阻抗Rg,Rg与栅源电压Vt成正比。

数据采集系统1给出不同的电压Vt,Vt范围为500mV~2500mV,就给出了不同的阻抗Rg,阻抗Rg范围为100Ω~300Ω。同时改变了运算放大器A的反馈回路中的总的阻抗Z=Rf+Rg,这样就给出了运算放大器A不同的放大倍数K=Z/Ri。

针对不同强度的回波信号,数据采集系统1给出与回波信号强度成反比例关系的电压Vt,可以得到幅值相同的采样信号Vo即运算放大器A的输出Vo。强度为10mV~50mV的回波信号均匀放大成200mV。

本发明等幅放大电路具有成本低、速度快、精度高、动态范围大等优点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用来限定本发明的实施范围。任何所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰,因此本发明的保护范围应当视权利要求书所界定范围为准。

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