所述第二十一电阻(R21)的另一端连接一第五N沟道功率MOS场效应晶体管(M5)的栅极；所述第二十二电阻(R22)的另一端连接一第六N沟道功率MOS场效应晶体管(M6)的栅极；所述第二十三电阻(R23)的另一端连接一第七N沟道功率MOS场效应晶体管(M7)的栅极；所述第二十四电阻(R24)的另一端连接一第八N沟道功率MOS场效应晶体管(M8)的栅极； 所述第五N沟道功率MOS场效应晶体管(M5)的源极连接一第三十七电阻(R37)的一端；所述第六N沟道功率MOS场效应晶体管(M6)的源极连接一第三十八电阻(R38)的一端；所述第七N沟道功率MOS场效应晶体管(M7)的源极连接一第三十九电阻(R39)的一端；所述第八N沟道功率MOS场效应晶体管(M8)的源极连接一第四十电阻(R40)的一端； 所述第三十七电阻(R37)、第三十八电阻(R38)、第三十九电阻(R39)、第四十电阻(R40)的另一端同时接地； 所述第五N沟道功率MOS场效应晶体管(M5)、第六N沟道功率MOS场效应晶体管(M6)、第七N沟道功率MOS场效应晶体管(M7)、第八N沟道功率MOS场效应晶体管(M8)的漏极均与一第五十三电阻(R53)的一端连接。5.根据权利要求3所述的非线性电磁超声激励信号的功率放大装置，其特征在于，所述第二线性功率放大模块电路，包括: 第十电阻(RlO)、第十四电阻(R14)、第二 N沟道功率MOS场效应晶体管(M2)、第十八电阻(R18)、第二十五电阻(R25)、第二十六电阻(R26)、第二十七电阻(R27)、第二十八电阻(R28)、第九N沟道功率MOS场效应晶体管(M9)、第十N沟道功率MOS场效应晶体管(MlO)、第^^一 N沟道功率MOS场效应晶体管(Mll)、第十二 N沟道功率MOS场效应晶体管(M12)、第四十一电阻(R41)、第四十二电阻(R42)、第四十三电阻(R43)、第四十四电阻(R44); 所述第十电阻(RlO)的另一端连接一第二 N沟道功率MOS场效应晶体管(M2)的栅极；所述第二 N沟道功率MOS场效应晶体管(M2)的漏极连接一第十四电阻(R14)的一端；所述第十四电阻(R14)的另一端连接第一直流电压源(VCCl); 所述第二 N沟道功率MOS场效应晶体管(M2)的源极同时连接第十八电阻(R18)、第二十五电阻(R25)、第二十六电阻(R26)、第二十七电阻(R27)、第二十八电阻(R28)的一端；所述第十八电阻(R18)的另一端接地； 所述第二十五电阻(R25)的另一端连接一第九N沟道功率MOS场效应晶体管(M9)的栅极；所述第二十六电阻(R26)的另一端连接一第十N沟道功率MOS场效应晶体管(MlO)的栅极；所述第二十七电阻(R27)的另一端连接一第十一 N沟道功率MOS场效应晶体管(Mll)的栅极；所述第二十八电阻(R28)的另一端连接一第十二 N沟道功率MOS场效应晶体管(M12)的栅极； 所述第九N沟道功率MOS场效应晶体管(M9)的源极连接一第四i^一电阻(R41)的一端；所述第十N沟道功率MOS场效应晶体管(MlO)的源极连接一第四十二电阻(R42)的一端；所述第i^一 N沟道功率MOS场效应晶体管(Mll)的源极连接一第四十三电阻(R43)的一端；所述第十二 N沟道功率MOS场效应晶体管(M12)的源极连接一第四十四电阻(R44)的一端; 所述第四十一电阻(R41)、第四十二电阻(R42)、第四十三电阻(R43)、第四十四电阻(R44)的另一端同时接地； 所述第九N沟道功率MOS场效应晶体管(M9)、第十N沟道功率MOS场效应晶体管(MlO)、第^^一 N沟道功率MOS场效应晶体管(Mll)、第十二 N沟道功率MOS场效应晶体管(M12)的漏极均与一第五十三电阻(R53)的一端连接。6.根据权利要求3所述的非线性电磁超声激励信号的功率放大装置，其特征在于，所述第三线性功率放大模块电路，包括: 第i^一电阻(R11)、第十五电阻(R15)、第三N沟道功率MOS场效应晶体管(M3)、第十九电阻(R19)、第二十九电阻(R29)、第三十电阻(R30)、第三^^一电阻(R31)、第三十二电阻(R32)、第十三N沟道功率MOS场效应晶体管(M13)、第十四N沟道功率MOS场效应晶体管(M14)、第十五N沟道功率MOS场效应晶体管(M15)、第十六N沟道功率MOS场效应晶体管(M16)、第四十五电阻(R45)、第四十六电阻(R46)、第四十七电阻(R47)、第四十八电阻(R48); 所述第i^一电阻(Rll)的另一端连接一第三N沟道功率MOS场效应晶体管(M3)的栅极；所述第三N沟道功率MOS场效应晶体管(M3)的漏极连接一第十五电阻(R15)的一端；所述第十五电阻(R15)的另一端连接第一直流电压源(VCCl); 所述第三N沟道功率MOS场效应晶体管(M3)的源极同时连接第十九电阻(R19)、第二十九电阻(R29)、第三十电阻(R30)、第三^^一电阻(R31)、第三十二电阻(R32)的一端；所述第十九电阻(R19)的另一端接地； 所述第二十九电阻(R29)的另一端连接一第十三N沟道功率MOS场效应晶体管(M13)的栅极；所述第三十电阻(R30)的另一端连接一第十四N沟道功率MOS场效应晶体管(M14)的栅极；所述第三十一电阻(R31)的另一端连接一第十五N沟道功率MOS场效应晶体管(M15)的栅极；所述第三十二电阻(R32)的另一端连接一第十六N沟道功率MOS场效应晶体管(M16)的栅极； 所述第十三N沟道功率MOS场效应晶体管(M13)的源极连接一第四十五电阻(R45)的一端；所述第十四N沟道功率MOS场效应晶体管(M14)的源极连接一第四十六电阻(R46)的一端；所述第十五N沟道功率MOS场效应晶体管(M15)的源极连接一第四十七电阻(R47)的一端；所述第十六N沟道功率MOS场效应晶体管(M16)的源极连接一第四十八电阻(R48)的一端；所述第四十五电阻(R45)、第四十六电阻(R46)、第四十七电阻(R47)、第四十八电阻(R48)的另一端同时接地； 所述第十三N沟道功率MOS场效应晶体管(M13)、第十四N沟道功率MOS场效应晶体管(M14)、第十五N沟道功率MOS场效应晶体管(M15)、第十六N沟道功率MOS场效应晶体管(M16)的漏极均与一第五十四电阻(R54)的一端连接。7.根据权利要求3所述的非线性电磁超声激励信号的功率放大装置，其特征在于，所述第四线性功率放大模块电路，包括: 第十二电阻(R12)、第十六电阻(R16)、第四N沟道功率MOS场效应晶体管(M4)、第二十电阻(R20)、第三十三电阻(R33)、第三十四电阻(R34)、第三十五电阻(R35)、第三十六电阻(R36)、第十七N沟道功率MOS场效应晶体管(M17)、第十八N沟道功率MOS场效应晶体管(M18)、第十九N沟道功率MOS场效应晶体管(M19)、第二十N沟道功率MOS场效应晶体管(M20)、第四十九电阻(R49)、第五十电阻(R50)、第五^^一电阻(R51)、第五十二电阻(R52); 所述第十二电阻(R12)的另一端连接一第四N沟道功率MOS场效应晶体管(M4)的栅极；所述第四N沟道功率MOS场效应晶体管(M4)的漏极连接一第十六电阻(R16)的一端；所述第十六电阻(R16)的另一端连接第一直流电压源(VCCl); 所述第四N沟道功率MOS场效应晶体管(M4)的源极同时连接第二十电阻(R20)、第三十三电阻(R33)、第三十四电阻(R34)、第三十五电阻(R35)、第三十六电阻(R36)的一端；所述第二十电阻(R20)的另一端接地； 所述第三十三电阻(R33)的另一端连接一第十七N沟道功率MOS场效应晶体管(M17)的栅极；所述第三十四电阻(R34)的另一端连接一第十八N沟道功率MOS场效应晶体管(M18)的栅极；所述第三十五电阻(R35)的另一端连接一第十九N沟道功率MOS场效应晶体管(M19)的栅极；所述第三十六电阻(R36)的另一端连接一第二十N沟道功率MOS场效应晶体管(M20)的栅极； 所述第十七N沟道功率MOS场效应晶体管(M17)的源极连接一第四十九电阻(R49)的一端；所述第十八N沟道功率MOS场效应晶体管(M18)的源极连接一第五十电阻(R50)的一端；所述第十九N沟道功率MOS场效应晶体管(M19)的源极连接一第五i^一电阻(R51)的一端；所述第二十N沟道功率MOS场效应晶体管(M20)的源极连接一第五十二电阻(R52)的一端；所述第四十九电阻(R49)、第五十电阻(R50)、第五十一电阻(R51)、第五十二电阻(R52)的另一端同时接地； 所述第十七N沟道功率MOS场效应晶体管(M17)、第十八N沟道功率MOS场效应晶体管(M18)、第十九N沟道功率MOS场效应晶体管(M19)、第二十N沟道功率MOS场效应晶体管(M20)的漏极均与一第五十四电阻(R54)的一端连接。8.根据权利要求3所述的非线性电磁超声激励信号的功率放大装置，其特征在于，所述三绕组输出变压器、高压直流电源以及交流耦合电路构成的电路，包括: 第五电容(C5)、第六电容(C6)、第七电容(C7)、第五十三电阻(R53)、第五十四电阻(R54)、第二直流电压源(VCC2)； 所述第五十三电阻(R53)的另一端与三绕组输出变压器(TX2)的第一绕组(LSI)的同名端连接； 所述第五十四电阻(R54)的另一端与三绕组输出变压器(TX2)的第二绕组(LS2)的异名端连接； 所述三绕组输出变压器(TX2)的第一绕组(LSI)的异名端和第二绕组(LS2)的同名端同时接第二直流电源(VCC2)及第六电容(C6)和第七电容(C7)的一端；所述第六电容(C6)和第七电容(C7)的另一端接地； 所述三绕组输出变压器(TX2)的第三绕组(Lp)的同名端连接一第五电容(C5)的一端，所述第五电容(C5)的另一端作为输出信号端，与所述电磁超声换能器连接；所述三绕组输出变压器(TX2)的第三绕组(Lp)的异名端接地。
【专利摘要】本实用新型提供了一种非线性电磁超声激励信号的功率放大装置，涉及非线性电磁超声无损检测技术领域。该装置包括：一函数发生器、第一直流偏置电路、第二直流偏置电路、三绕组输入变压器、第一交流直流叠加电路、第二交流直流叠加电路、第一线性功率放大模块电路、第二线性功率放大模块电路、第三线性功率放大模块电路、第四线性功率放大模块电路、高压直流电源、三绕组输出变压器和交流耦合电路。该装置的输出信号不仅可以驱动电磁超声换能器在基频处产生具有足够大声功率的超声波，而且还可以抑制驱动信号中的偶次谐波，减小激励电路的非线性对检测结果的影响。
【IPC分类】G01N29/34
【公开号】CN204925049
【申请号】CN201520686597
【发明人】郑阳, 周进节, 郑晖
【申请人】中国特种设备检测研究院, 中北大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月7日