專利名稱：一種用于超聲檢測中高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的等幅放大電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及超聲檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種用于超聲檢測中高速數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)的等幅放大電路。
背景技術(shù)：
在無損;險測領(lǐng)域，超聲波探傷是一種普遍使用的檢測技術(shù)。由于聲波在待 檢測的固體工件中傳播速度較快，因此要求數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的速度極高，同時由于 待檢測的固體工件的回波信號強度差別較大，因此要求信號放大的動態(tài)范圍較 大。目前，普遍使用昂貴的高速A/D和寬動態(tài)范圍的高速運算放大器來解決這一 難題，但它的成本很高。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，而提供一種用于超聲檢 測中高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的等幅放大電路，它具有成本低、速度快、精度高、 動態(tài)范圍大等優(yōu)點。
實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是 一種用于超聲檢測中高速數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng)的等幅放大電路，包括一數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其中，還包括一運算放大 器A、電阻Ri,以及構(gòu)成運算放大器A的反饋回路的反饋電阻Rf和場 效應(yīng)管G,該反饋電阻Rf和場效應(yīng)管G串聯(lián)連接，其中
所述的電阻Ri的輸入端接收超聲波回波信號Vi,該超聲波回波信 號Vi經(jīng)電阻Ri輸入運算放大器A的反相輸入端V-;
所述的運算放大器A的正相輸入端V+接地，其輸出端Vo與所述的 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連；所述的場效應(yīng)管G的源極與運算放大器A的反相輸入端V-連接，漏極與反饋 電阻Rf串聯(lián)，反饋電阻Rf的另一端與運算放大器A的輸出端Vo相連，場效應(yīng)管G 的柵極接受數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸出的直流電壓Vt 。
本實用新型的有益效果是本實用新型的等幅放大電路通過電阻、反 饋電阻、運算放大器以及場效應(yīng)管和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以極低的成本實現(xiàn)了高 速度快、高精度、大動態(tài)范圍的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)簡單，大大降低了 成本。


圖1是本實用新型的用于超聲檢測中高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的等幅放 大電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
請參閱圖1，圖中示出了本實用新型的一種用于超聲檢測中高速數(shù) 據(jù)采集系統(tǒng)的等幅放大電路，包括一數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)l,還包括一運算放 大器A、電阻Ri，以及構(gòu)成運算放大器A的反饋回路的反饋電阻Rf和 場效應(yīng)管G,該反饋電阻Rf和場效應(yīng)管G串聯(lián)連接，其中
電阻Ri的輸入端接收超聲波回波信號Vi，該超聲波回波信號Vi 經(jīng)電阻Ri輸入運算》支大器A的反相輸入端V-；
運算放大器A的正相輸入端V+接地，其輸出端Vo與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 1相連，即數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1的采樣信號為運算放大器A的輸出端V0的
信號；
場效應(yīng)管G的源極與運算放大器A的反相輸入端V-連接，漏極與 反饋電阻Rf串聯(lián)，反饋電阻Rf的另一端與運算放大器A的輸出端Vo 相連，場效應(yīng)管G的柵極接受數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸出的直流電壓Vt。
本實施例中，超聲波回波信號Vi強度為lOmV-50mV,電阻Ri的 阻值為運算放大器A的型號為AD8051,反饋電阻Rf的阻值為 100Q,場效應(yīng)管G的型號為2SK2962,場效應(yīng)管G的柵極由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1給一個直流電壓Vt。
由于運算放大器A正反輸入端電壓相等，V- = V+=0,所以場效應(yīng)管G 的柵源電壓為Vt。此電壓決定了場效應(yīng)管G串聯(lián)在運算放大器A的反饋回路 中的阻抗Rg， Rg與才冊源電壓Vt成正比。
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)l給出不同的電壓Vt， Vt范圍為500mV 2500 mV,就給 出了不同的阻抗Rg,阻抗Rg范圍為100n ~ 300Q。同時改變了運算放大器 A的反饋回路中的總的阻抗Z-Rf+Rg，這樣就給出了運算放大器A不同的放 大倍數(shù)K-Z/Ri。
針對不同強度的回波信號，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1給出與回波信號強度成反 比例關(guān)系的電壓Vt ，可以得到幅值相同的采樣信號Vo即運算放大器A的輸 出Vo。強度為10mV-50mV的回波信號均勻放大成20G mV。
以上結(jié)合附圖實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領(lǐng)域中普通技 術(shù)人員可根據(jù)上述說明對本實用新型做出種種變化例。因而，實施例中的 某些細節(jié)不應(yīng)構(gòu)成對本實用新型的限定，本實用新型將以所附權(quán)利要求書 界定的范圍作為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種用于超聲檢測中高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的等幅放大電路，包括一數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，還包括一運算放大器A、電阻Ri，以及構(gòu)成運算放大器A的反饋回路的反饋電阻Rf和場效應(yīng)管G，該反饋電阻Rf和場效應(yīng)管G串聯(lián)連接，其中所述的電阻Ri的輸入端接收超聲波回波信號Vi，該超聲波回波信號Vi經(jīng)電阻Ri輸入運算放大器A的反相輸入端V-；所述的運算放大器A的正相輸入端V+接地，其輸出端Vo與所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連；所述的場效應(yīng)管G的源極與運算放大器A的反相輸入端V-連接，漏極與反饋電阻Rf串聯(lián)，反饋電阻Rf的另一端與運算放大器A的輸出端Vo相連，場效應(yīng)管G的柵極接受數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸出的直流電壓Vt。
專利摘要本實用新型公開了一種用于超聲檢測中高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的等幅放大電路，包括一數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，還包括運算放大器、電阻，以及構(gòu)成運算放大器的反饋回路的串聯(lián)連接的反饋電阻和場效應(yīng)管，其中電阻的輸入端接收超聲波回波信號，該超聲波回波信號經(jīng)電阻輸入運算放大器的反相輸入端；運算放大器的正相輸入端接地，其輸出端與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連；場效應(yīng)管的源極與運算放大器的反相輸入端連接，漏極與反饋電阻串聯(lián)，反饋電阻的另一端與運算放大器的輸出端相連，場效應(yīng)管的柵極接受數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸出的直流電壓。本實用新型的用于超聲檢測中高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的等幅放大電路具有成本低、速度快、精度高、動態(tài)范圍大等優(yōu)點。
文檔編號H03F3/45GK201388186SQ20092007155
公開日2010年1月20日 申請日期2009年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月4日
發(fā)明者寧 劉, 璟 謝, 威 龔 申請人:上海思雀柯信息科技有限公司