專(zhuān)利名稱(chēng)：理療儀功率放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種功率放大器，具體地說(shuō)是涉及一種臨床使用超短波治療機(jī)功
率放大器。
背景技術(shù)：
我國(guó)醫(yī)院里目前臨床使用超短波治療機(jī)(理療儀)功率放大器均是電子管放大 器。電子管放大器有以下缺點(diǎn)使用壽命短、穩(wěn)定性差、頻率準(zhǔn)確度低、工作效率低，且其工 作電壓將近2000V，對(duì)醫(yī)務(wù)人員和患者都有一定的威脅。治療工作開(kāi)始前需要預(yù)熱一段時(shí) 間，既浪費(fèi)能源又浪費(fèi)時(shí)間。另外，電子管工作壽命只有500 600小時(shí)，到時(shí)必須更換新 的電子管，既費(fèi)工、又費(fèi)錢(qián)。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種利用大功率晶體管制成的理療儀功率放大器。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案 本實(shí)用新型包括溫補(bǔ)晶體振蕩器以及與溫補(bǔ)振蕩器相連接的前級(jí)預(yù)放大電路，前 級(jí)預(yù)放大電路的輸出端連接前級(jí)推動(dòng)放大電路，前級(jí)推動(dòng)放大電路的輸出端連接末級(jí)放大 電路，末級(jí)放大電路的輸出端連接輸出匹配電路，所述的前級(jí)推動(dòng)放大電路和末級(jí)放大電 路均設(shè)置有各自的工作點(diǎn)設(shè)置電路，在所述的前級(jí)推動(dòng)放大電路中設(shè)有前級(jí)推動(dòng)放大器， 在所述的末級(jí)放大電路中設(shè)有末級(jí)功率放大器，前級(jí)推動(dòng)放大器和末級(jí)功率放大器均為大 功率MOS場(chǎng)效應(yīng)管。 上述末級(jí)功率放大電路的輸出端連接定向耦合器，定向耦合器的輸出端連接輸出 匹配電路；所述的定向耦合器連接有駐波保護(hù)電路和功率檢測(cè)器。 上述的溫補(bǔ)晶體振蕩器的輸出端連接功率控制電路，功率控制電路的輸出端連接 前級(jí)預(yù)放大電路。 上述的功率控制電路連接溫度保護(hù)電路。 上述輸出匹配電路中輸出變壓器的線(xiàn)圈匝數(shù)比為1 : 4 10，其輸出阻抗為 200 500 Q 。 在前級(jí)推動(dòng)放大電路和末級(jí)放大電路的工作點(diǎn)設(shè)置電路中，還包括PTT控制電路 和抗EMI的電磁兼容電路。 采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型，采用新型射頻微波TMOS、 VMOS場(chǎng)效應(yīng)管作為功 率放大器推動(dòng)級(jí)、輸出級(jí)，從而填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)沒(méi)有大功率晶體管治療機(jī)/理療儀功率放大器 的空白。為保證晶體管的正常工作，本實(shí)用新型采用了晶體管大功率放大器匹配技術(shù)、駐波 保護(hù)技術(shù)和定向耦合器的自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)。另外，傳輸變壓器的配比適當(dāng)，不易損壞晶體管， 且輸出頻率準(zhǔn)確度高。本實(shí)用新型工作電壓低，使用壽命長(zhǎng)，效率高；設(shè)置的溫度保護(hù)電路 使本實(shí)用新型的工作環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，當(dāng)環(huán)境溫度超出限制時(shí)，內(nèi)部自動(dòng)保護(hù)，安全性高。2/3頁(yè)

圖1為本實(shí)用新型的原理框圖； 圖2為本實(shí)用新型的電路圖。
具體實(shí)施方式如圖1所示，本實(shí)用新型包括40. 68MHz溫補(bǔ)晶體振蕩器以及與溫補(bǔ)晶體振蕩器相 連接的前級(jí)預(yù)放大電路，前級(jí)預(yù)放大電路的輸出端連接推動(dòng)放大電路，推動(dòng)放大電路的輸 出端連接末級(jí)放大電路，末級(jí)放大電路的輸出端連接輸出匹配電路。上述的前級(jí)推動(dòng)放大 電路和末級(jí)放大電路均設(shè)置有各自的工作點(diǎn)設(shè)置電路。通常情況下，工作點(diǎn)設(shè)置電路包括 PTT控制電路。在本實(shí)用新型中，電源供給的28V電壓是通過(guò)饋通濾波器送到功放來(lái)的，所 以還包括有抗EMI的電磁兼容電路，由于加上了新型抗EMI材料，可有效提高該功率放大器 的電磁兼容性。 為實(shí)現(xiàn)理療儀功率放大器的晶體管化，在前級(jí)推動(dòng)放大電路中設(shè)置前級(jí)推動(dòng)放大 器，在末級(jí)放大電路中設(shè)置末級(jí)功率放大器，前級(jí)推動(dòng)放大器和末級(jí)功率放大器均采用大 功率TMOS/VMOS場(chǎng)效應(yīng)管。為保證大功率TMOS/VMOS場(chǎng)效應(yīng)管正常工作，上述末級(jí)功率放 大電路的輸出端連接定向耦合器，定向耦合器的輸出端連接輸出匹配電路；其中，定向耦合 器連接有駐波保護(hù)電路和功率檢測(cè)器。 為提高工作適應(yīng)性，將40. 68MHz溫補(bǔ)晶體振蕩器的輸出端連接功率控制電路，功 率控制電路的輸出端連接前級(jí)預(yù)放大電路。其中，功率控制電路連接溫度保護(hù)電路，這樣當(dāng) 溫度超出限制時(shí)，內(nèi)部會(huì)起到自動(dòng)保護(hù)作用，安全性高。 在本實(shí)用新型中，輸出匹配電路中輸出變壓器T10的線(xiàn)圈匝數(shù)比為1 : 4 10，其 輸出阻抗為200 500Q 。需要說(shuō)明的是，其具體的實(shí)際匝數(shù)比和輸出阻抗均可根據(jù)實(shí)際需
要進(jìn)行設(shè)定，即其輸入輸出匝數(shù)比可以為i : 4、i : 6或i : io中的任意一種；輸出阻抗
可以為200Q 、300Q 、500Q中的任意一種。 本實(shí)用新型的具體工作原理如圖2所示 由40. 68腿Z溫補(bǔ)晶體振蕩器Bl產(chǎn)生的40. 68腿Z射頻信號(hào)，經(jīng)過(guò)由二極管 VD13-VD16等組成的電調(diào)衰減器處理和控制后送到放大器Nl進(jìn)行前級(jí)預(yù)放大，其輸出的信 號(hào)經(jīng)傳輸線(xiàn)變壓器T1送到前級(jí)推動(dòng)放大器V6的輸入端。在本實(shí)用新型中，前級(jí)推動(dòng)放大 器V6為射頻TM0S場(chǎng)效應(yīng)管。電容C30、電阻R40構(gòu)成負(fù)反饋電路，電感L2是輸入匹配電 路，電容C31-C33、電感線(xiàn)圈L4是前級(jí)推動(dòng)放大器V6的輸出匹配電路，T2是前級(jí)推動(dòng)放大 器V6的輸出傳輸線(xiàn)變壓器，通過(guò)變壓器T3把前級(jí)推動(dòng)放大器V6輸出的高頻信號(hào)送到末級(jí) 功率放大器V9的輸入級(jí)，去推動(dòng)末級(jí)功率放大器V9。在本實(shí)用新型中，末級(jí)功率放大器V9 也是射頻TM0S場(chǎng)效應(yīng)管。另外，T4、T5是末級(jí)功率放大器V9的輸入阻抗匹配變壓器，與電 容C44 一起完成末級(jí)功率放大器V9的輸入阻抗匹配。T6、T7是末級(jí)功率放大器V9的輸出 阻抗匹配變壓器，與電容C45、C46、C47—起完成末級(jí)功率放大器V9的輸出阻抗匹配。通過(guò) 輸出變壓器T8把放大后的信號(hào)送到定向耦合器D1，再由變壓器T9、T10進(jìn)行最后的輸出阻 抗匹配，其中變壓器T10是采用40. 68MHz專(zhuān)用的磁環(huán)繞制而成了，配上外置的電容器構(gòu)成 輸出匹配電路。 需要指出的是，在本實(shí)用新型中，前級(jí)推動(dòng)放大器V6和末級(jí)功率放大器V9均是新型射頻TM0S/VM0S場(chǎng)效應(yīng)管，是21世紀(jì)最新設(shè)計(jì)的射頻微波大功率器件，它具有輸出功率 大、線(xiàn)性好、工作穩(wěn)定、可靠等優(yōu)點(diǎn)；而且都是雙子星座的高頻大功率管，可以很容易設(shè)計(jì)成 推挽電路，能有效地抑制偶次諧波，改善電磁兼容性。另外，輸出匹配電路中輸出變壓器T10 的線(xiàn)圈匝數(shù)比為l : 4 10，能使輸出晶體管達(dá)到最佳匹配。 工作點(diǎn)設(shè)置電路三極管V3和有關(guān)電阻電容是放大器N1的工作電壓設(shè)置電路。 三極管V3 V5、二極管VD17 VD20與外圍電阻電容組成前級(jí)推動(dòng)放大器V6的工作點(diǎn)設(shè) 置電路。三極管V6、V7，二極管VD29 VD33和外圍電阻電容構(gòu)成末級(jí)功率放大器V9工作 點(diǎn)設(shè)置電路。二極管VD26 VD28和有關(guān)電阻電容電感構(gòu)成印制線(xiàn)D1的定向耦合器檢測(cè) 電路。 與PTT控制電路V^電壓由控制電路給出， 一般為2 7V。改變?cè)撾妷旱臄?shù)
值，可以改變二極管VD13 VD16電調(diào)衰減器的衰減量，達(dá)到對(duì)功率放大器輸出功率控制的 目的。而V^電壓的有、無(wú)是電療機(jī)工作控制電壓。有V^電壓時(shí)可以使放大器N1的工作 電壓加上，同時(shí)也能使前級(jí)推動(dòng)放大器V6、末級(jí)功率放大器V9的工作點(diǎn)電壓加上，使功放 工作。無(wú)V^電壓時(shí)，功放不工作。該電壓可起到功放發(fā)射的控制作用。 溫度控制電路穩(wěn)壓管VD1、VD2、ST1等有關(guān)電路組成該功放的溫度保護(hù)電路。通 過(guò)ST1輸出的直流電壓的大小來(lái)指示功放的工作溫度，該電壓送到運(yùn)放器N3的5腳上去， 用來(lái)監(jiān)測(cè)功放的工作溫度，并通過(guò)運(yùn)放器N3來(lái)實(shí)施對(duì)功放的保護(hù)。 駐波保護(hù)電路二極管VD26、 VD27、 VD28、 Dl等有關(guān)電路組成該功放的定向耦合 器，并輸出兩種電壓。 一是正向檢測(cè)電壓，一是反向檢測(cè)電壓。可以通過(guò)正向檢測(cè)電壓來(lái)監(jiān) 測(cè)功放的輸出功率的大小，通過(guò)反向檢測(cè)電壓來(lái)監(jiān)測(cè)功放的輸出駐波的大小。把反向檢測(cè) 電壓送到運(yùn)放器N3的10腳上，并通過(guò)運(yùn)放器N3來(lái)實(shí)施對(duì)功放的保護(hù)。
權(quán)利要求一種理療儀功率放大器，它包括溫補(bǔ)晶體振蕩器以及與溫補(bǔ)振蕩器相連接的前級(jí)預(yù)放大電路，前級(jí)預(yù)放大電路的輸出端連接前級(jí)推動(dòng)放大電路，前級(jí)推動(dòng)放大電路的輸出端連接末級(jí)放大電路，末級(jí)放大電路的輸出端連接輸出匹配電路，所述的前級(jí)推動(dòng)放大電路和末級(jí)放大電路均設(shè)置有各自的工作點(diǎn)設(shè)置電路，其特征在于在所述的前級(jí)推動(dòng)放大電路中設(shè)有前級(jí)推動(dòng)放大器，在所述的末級(jí)放大電路中設(shè)有末級(jí)功率放大器，前級(jí)推動(dòng)放大器和末級(jí)功率放大器均為大功率MOS場(chǎng)效應(yīng)管。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的理療儀功率放大器，其特征在于所述末級(jí)功率放大電路的 輸出端連接定向耦合器，定向耦合器的輸出端連接輸出匹配電路；所述的定向耦合器連接 有駐波保護(hù)電路和功率檢測(cè)器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的理療儀功率放大器，其特征在于所述的溫補(bǔ)晶體振蕩器的 輸出端連接功率控制電路，功率控制電路的輸出端連接前級(jí)預(yù)放大電路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的理療儀功率放大器，其特征在于所述的功率控制電路連接 溫度保護(hù)電路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的理療儀功率放大器，其特征在于所述輸出匹配電路中輸出變壓器的線(xiàn)圈匝數(shù)比為1 : 4 10，其輸出阻抗為200 500Q。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的理療儀功率放大器，其特征在于在所述前級(jí)推動(dòng)放大電路 和末級(jí)放大電路的工作點(diǎn)設(shè)置電路中，還包括PTT控制電路和抗EMI的電磁兼容電路。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種理療儀功率放大器，它包括溫補(bǔ)晶體振蕩器以及與溫補(bǔ)振蕩器相連接的前級(jí)預(yù)放大電路，前級(jí)預(yù)放大電路的輸出端連接前級(jí)推動(dòng)放大電路，前級(jí)推動(dòng)放大電路的輸出端連接末級(jí)放大電路，末級(jí)放大電路的輸出端連接輸出匹配電路，所述的前級(jí)推動(dòng)放大電路和末級(jí)放大電路均設(shè)置有各自的工作點(diǎn)設(shè)置電路，在所述的前級(jí)推動(dòng)放大電路中設(shè)有前級(jí)推動(dòng)放大器，在所述的末級(jí)放大電路中設(shè)有末級(jí)功率放大器，前級(jí)推動(dòng)放大器和末級(jí)功率放大器均為大功率MOS場(chǎng)效應(yīng)管。本實(shí)用新型采用新型射頻微波TMOS、VMOS場(chǎng)效應(yīng)管作為功率放大器推動(dòng)級(jí)、輸出級(jí)，從而填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)沒(méi)有大功率晶體管治療機(jī)功率放大器的空白。
文檔編號(hào)A61N5/00GK201467075SQ200920091948
公開(kāi)日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月27日
發(fā)明者劉二朋, 蔡朝輝, 郭建增 申請(qǐng)人:鄭州華航科技有限公司