超声键合变频式超声波发生器的设计

用于超声键合工艺的超声波发生器是引线键合封装设备的主要装置,其作用是驱动换能器并使其处于谐振工作状态,多工作频率点是未来换能器发展的一个重要方向.传统超声波发生器不具备多频段频率跟踪功能,该文构建了一种变频式超声波发生器,可动态适应不同特性的换能器,具有通用、应用面广等特性.变频式超声波发生器基于嵌入式系统,采用快捷准确的直接数字频率合成(DDS)及锁相环(PLL)反馈方案,实现自动查找换能器各谐振频率以及频率自动跟踪功能.实践证明,变频式超声波发生器可以驱动各种不同谐振频率的引线键合超声波换能器,并达到换能系统工作时的快速锁相、准确锁频要求.     

基于Fuzzy-DDS的超声换能器频率自动跟踪系统

针对传统超声频率跟踪系统锁相范围窄,电源启动或负载突变时易失锁等缺点,提出了一种将数字模糊控制器和数字频率直接合成(DDS)相结合的复合频率跟踪策略,对其设计方法、工作原理进行阐述。实验结果表明,运用该种控制方法的超声系统具有频率跟踪速度快,跟踪准确的优点,实现了系统的稳定、高效运行,提高了换能器的效率。     

基于Fuzzy-DDS的超声换能器频率自动跟踪系统

针对传统超声频率跟踪系统锁相范围窄,电源启动或负载突变时易失锁等缺点,提出了一种将数字模糊控制器和数字频率直接合成(DDS)相结合的复合频率跟踪策略,对其设计方法、工作原理进行阐述。实验结果表明,运用该种控制方法的超声系统具有频率跟踪速度快,跟踪准确的优点,实现了系统的稳定、高效运行,提高了换能器的效率。     

基于频率搜索和跟踪的压电超声电源设计

针对洁牙机的超声电源在工作时难以快速搜索到压电陶瓷换能器谐振点,长时间工作引起大功率器件发热量过大致使系统产生谐振漂移、不能稳定工作的问题,提出了一种基于频率自动搜索与跟踪的超声洁牙机驱动电源设计。该设计通过STM32单片机控制输出步进PWM,基于最大反馈电流设计变步长法快速搜索谐振频率;再利用相位检测技术将换能器输出的电压电流相位差作为电路谐振状态的反馈信号,结合STM32单片机进行PID控制,改变PWM占空比调节电路的振荡频率使系统始终工作于谐振状态,实现谐振频率的自动跟踪,并基于此设计出超声电源电路与控制软件。实验结果表明,该超声电源能快速搜索到换能器的谐振频率,并对谐振频率自动跟踪,使系统能稳定、长时间地工作。     

基于FPGA的引线键合超声电源的研究

为进一步提高热超声引线键合超声电源的自动频率跟踪速度及精度,提出了基于现场可编程门阵列(FPGA)的超声电源设计方案.利用FPGA并行执行的特点,移位乘法器的流水线功能及数字增量式比例、积分及微分(PID)控制算法,缩短了回路控制时间,提高了自动频率跟踪的速度.采用高精度的直接数字频率合成(DDS)和数字锁相环技术,实现了高频率跟踪精度.实验表明,在空载及给定负载状态下,超声变幅杆从失谐状态到谐振状态仅需0.6～1.1 ms;频率跟踪误差不超过士50 Hz.     

基于DSP的超声换能器频率跟踪系统

频率自动跟踪技术是超声波电源的一个重要特性。针对传统的超声电源频率自动跟踪系统的不足,如频率跟踪范围太窄,失锁相及频率误跟踪等问题,提出了一种基于模糊控制和直接数字频率合成(DDS)相结合的混合控制策略。即通过模糊控制器实现频率的粗调,结合数字信号处理(DSP)技术实现模糊控制,通过硬件使用DDS实现频率精确跟踪。试验结果表明,研制的超声波电源具有频率跟踪速度快、准确的优点,并能实现系统的稳定、高效运行。     

基于FPGA的导管式超声治疗系统设计

导管式超声在临床治疗上受到广泛关注。为实现方便、稳定的导管式超声激励系统,该文基于直接数字频率合成（DDS）技术在现场可编程门阵列（FPGA）上,设计了一款由上位机控制,波形、频率、占空比和电压幅值可灵活调节的导管式超声治疗系统,实现了脉冲激励信号的输出。测试表明,该系统人机交互方便,参数灵活,输出波形稳定,实现了对微型超声换能器的激励要求。用该系统对定制的超声换能器进行激励,实验测试了超声作用下仿体的温升情况。结果表明,该系统可有效激励超声换能器实现仿体内特定区域的热消融。     

基于CPU和FPGA/CPLD结构设计电子系统

介绍应用CPU和现场可编程逻辑阵列(FPGA)/复杂可编程逻辑器件(CPLD)结合设计电子系统的优势.基于AT89C51单片机系统实现FLEK10K的在线可重配置(ICR),PC机和AT89C51串行通信实现在线升级,PC机下载配置实现在线调试.采用直接数字频率合成(DDS)技术,实现波形发生器.应用电子设计自动化(EDA)技术,以FPGA/CPLD器件为核心,采用FPGA设计的DDS不仅可方便地实现各种比较复杂的调频、调相和调幅功能,而且具有良好的实用性.文中给出了系统的工作原理和设计方法.     

基于AD9851的正弦信号发生器设计

基于直接数字频率合成(DDS)原理,采用AD9851型DDS器件设计一个正弦信号发生器.实现50 Hz～15 MHz范围内的正弦波输出,同时通过对器件的控制编程与相关的简单外部电路切换产生各种调制信号.通过自动增益控制(AGC)和功率放大,在50 Ω负载的情况下,该正弦信号发生器在100 Hz～10 MHz范围内输出稳定正弦波,电压峰峰值为0～5 V±0.3 V.     

直接数字频率合成信号发生器的设计

简要介绍了基于现场可编程门阵列(FPGA)及直接频率合成信号发生器(DDS)技术的信号发生器设计和实现.该设计采用CycloneⅡ系列器件EP2C8Q208C8实现DDS波形产生电路、D/A转换器控制及与ARM接口等功能,用先进精简指令单片机(ARM) STM32F103进行频率控制字、相位控制字,频率输出显示等控制.由于FPGA的晶振是50 MHz,经过增强型锁相环(PLL)后采样频率可达到250 MHz,通过14位400MSPS的高速数模转换器(DAC)和7阶椭圆低通滤波器,最终输出的正弦波最大频率可达到70 MHz.