带锁相环电路的胎心仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种带锁相环电路的胎心仪。它包括检测探头，所述检测探头上设有频率自动调节模块，频率自动调节模块包括晶体振荡器、相位比较器、环路滤波器、压控振荡器、单片机以及超声驱动器，所述晶体振荡器、相位比较器、环路滤波器、压控振荡器、单片机以及超声驱动器依次连接构成锁相环电路。本实用新型利用锁相环技术，通过单片机分频、检测分频信号强度，形成闭环，可以在一个频率范围内扫描接收特性，然后不断地调整锁相环电路的输出信号频率以适配接收压电陶瓷晶片从而达到最佳匹配效果，从而提高本实用新型的信噪比，降低底噪，让用户更容易地、快速地找到胎心位置，胎儿的心跳声音更清晰准确，提高用户使用体验等等。
【专利说明】
带锁相环电路的胎心仪
技术领域
[0001]本实用新型涉及医疗器械领域，特别是涉及一种带锁相环电路的胎心仪。
【背景技术】
[0002]胎心是指胎儿的心跳，其是评价胎儿是否正常(尤其是是否缺氧)的重要依据之一，因此十分有必要对胎心进行检测。目前，对胎心的检测主要是由胎心仪来实现，一些功能完备且先进的胎心仪一般体积巨大、笨重、造价昂贵，因此较多应用于医院等场所。为了便于准父母自身对胎儿胎心的检测，开发者发明了一些体积小、价格低的家用超声波胎心仪，现有的家用超声波胎心仪主要包括主机和检测探头，检测探头用于检测胎儿胎心的位置和胎心率，主机用于显示胎儿的胎心率和将胎儿的心跳声播放出来，但是现有家用超声波胎心仪却存在以下不足之处(一)现有家用超声波胎心仪的接收晶片一般是接收型压电陶瓷晶片，接收型压电陶瓷晶片频率有相当大的离散性，该种晶片要发挥最佳接收性能，其必须工作在反谐振频率附近，由于传统超声波电路是固定频率的，因此无法适配晶片频率偏差，从而使得胎心仪的信噪比(灵敏度)无法提高。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种能根据反馈的超声回波的频率不断地调整超声波频率偏差以适配接收压电陶瓷晶片从而达到最佳匹配效果，从而提高了整机的信噪比(灵敏度)的带锁相环电路的胎心仪。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的:
[0005]—种带锁相环电路的胎心仪，包括检测探头，所述检测探头上设有频率自动调节模块，频率自动调节模块包括晶体振荡器、相位比较器、环路滤波器、压控振荡器、单片机以及超声驱动器，所述晶体振荡器、相位比较器、环路滤波器、压控振荡器、单片机以及超声驱动器依次连接构成锁相环电路，所述晶体振荡器和单片机的分频器分别产生输入基频信号和分频信号并输出给相位比较器，相位比较器比较该输入基频信号与分频器的分频信号之间的相位差，并输出相位差的电压值给环路滤波器，环路滤波器滤除该电流量的高频分量，产生直流控制电压，该直流控制电压调节压控振荡器的输出信号的频率，压控振荡器的输出端与超声驱动器的输入端连接，超声驱动器的输出信号作为该锁相环电路的输出信号，超声驱动器的输出信号一路经分频器分频后反馈回相位比较器的输入端，超声驱动器的输出信号另一路发射出超声波。
[0006]作为本实用新型更具体的技术方案。
[0007]所述环路滤波器是低通滤波器。
[0008]所述单片机的输入端与压控振荡器的输出端之间连接有信号放大器。
[0009]所述单片机上还集成有A/D转换器，A/D转换器的输入端与信号放大器的输出端连接，A/D转换器的输出端与分频器的输入端连接。
[0010]本实用新型的有益效果是:
[0011]本实用新型利用锁相环技术，通过单片机分频、检测分频信号强度，形成闭环，可以在一个频率范围内扫描接收特性，然后不断地调整锁相环电路的输出信号频率以适配接收压电陶瓷晶片从而达到最佳匹配效果，从而提高本实用新型的信噪比，即提高灵敏度，降低底噪，让用户更容易地、快速地找到胎心位置，胎儿的心跳声音更清晰准确，提高用户使用体验等等。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的结构示意图。
[0013]图2为本实用新型的频率自动调节模块的电路图。
【具体实施方式】
[0014]实施例一，如图1所示，一种带锁相环电路的胎心仪，包括检测探头9和主机10，所述主机10与检测探头9无线通信连接或有线通信连接，所述检测探头9上设有频率自动调节模块8，频率自动调节模块8包括晶体振荡器1、相位比较器2、环路滤波器3、压控振荡器4、单片机7以及超声驱动器5，所述晶体振荡器1、相位比较器2、环路滤波器3、压控振荡器4、单片机7以及超声驱动器5依次连接构成锁相环电路，所述晶体振荡器I和单片机7的分频器72分别产生输入基频信号和分频信号并输出给相位比较器2，相位比较器2比较该输入基频信号与分频器72的分频信号之间的相位差，并输出相位差的电压值给环路滤波器3，环路滤波器3滤除该电流量的高频分量，产生直流控制电压，该直流控制电压调节压控振荡器4的输出信号的频率，压控振荡器4的输出端与超声驱动器5的输入端连接，超声驱动器5的输出信号作为该锁相环电路的输出信号，超声驱动器5的输出信号一路经分频器72分频后反馈回相位比较器2的输入端，超声驱动器5的输出信号另一路发射出超声波。
[0015]作为本实用新型更具体的技术方案。
[0016]所述环路滤波器3是低通滤波器。
[0017]所述单片机7的输入端与压控振荡器4的输出端之间连接有信号放大器6。
[0018]所述单片机7上还集成有A/D转换器71，A/D转换器71的输入端与信号放大器6的输出端连接，A/D转换器71的输出端与分频器72的输入端连接。
[0019]本实用新型的锁相环电路的工作原理为:超声驱动器5的输出信号分为两路，一路发射出超声波，另一路反馈给信号放大器(接收超声回波)，经过信号放大器放大后再输送给A/D转换器转换，转换好之后再输送给分频器72分频产生分频信号，分频信号与晶体振荡器I产生的输入基频信号同时输入相位比较器2比较，相位比较器2通过比较这两个信号的频率差后，最终输出一个直流控制电压给环路滤波器，经过滤波后的信号对压控振荡器4进行控制，使其输出信号的频率改变，这样压控振荡器4的输出信号频率很快会稳定于某一期望值(最大值)，从而能适配接收压电陶瓷晶片的频率以达到最佳匹配效果，从而提高本实用新型的信噪比，即提高灵敏度，降低底噪，让用户更容易地、快速地找到胎心位置。
【主权项】
1.一种带锁相环电路的胎心仪，包括检测探头(9)，所述检测探头(9)上设有频率自动调节模块(8)，频率自动调节模块(8)包括晶体振荡器(1)、相位比较器(2)、环路滤波器(3)、压控振荡器(4)、单片机(7)以及超声驱动器(5)，所述晶体振荡器(1)、相位比较器(2)、环路滤波器(3)、压控振荡器(4)、单片机(7)、以及超声驱动器(5)依次连接构成锁相环电路，所述晶体振荡器(I)和单片机(7)的分频器(72)分别产生输入基频信号和分频信号并输出给相位比较器(2)，相位比较器(2)比较该输入基频信号与分频器(72)的分频信号之间的相位差，并输出相位差的电压值给环路滤波器(3)，环路滤波器(3)滤除该电流量的高频分量，产生直流控制电压，该直流控制电压调节压控振荡器(4)的输出信号的频率，压控振荡器(4)的输出端与超声驱动器(5)的输入端连接，超声驱动器(5)的输出信号作为该锁相环电路的输出信号，超声驱动器(5)的输出信号一路经分频器(72)分频后反馈回相位比较器(2)的输入端，超声驱动器(5)的输出信号另一路发射出超声波。2.根据权利要求1所述带锁相环电路的胎心仪，其特征在于:所述环路滤波器(3)是低通滤波器。3.根据权利要求1所述带锁相环电路的胎心仪，其特征在于:所述单片机(7)的输入端与压控振荡器(4 )的输出端之间连接有信号放大器(6 )。4.根据权利要求3所述带锁相环电路的胎心仪，其特征在于:所述单片机(7)上还集成有A/D转换器(71)，A/D转换器(71)的输入端与信号放大器(6)的输出端连接，A/D转换器(71)的输出端与分频器(72 )的输入端连接。
【文档编号】A61B8/02GK205411215SQ201620144417
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年2月23日
【发明人】冯小行, 许迅文
【申请人】佛山市顺德区长兴超声设备有限公司