资料介绍
电源技术论文
基于DDS技术的智能超声波功率源的研制
摘要：介绍了一种基于直接数字合成(Direct Digital
Synthesis，DDS)技术的超声波功率源的设计。详细介绍了DDS信号产生电路、单片机控
制电路、功率放大电路以及超声波功率源与换能器的匹配设计，并给出了系统软件设计
方案。
关键词：直接数字合成 功率超声 功率放大 阻抗匹配
功率超声设备利用超声波的能量改变材料的某些状态，需要产生相当大或比较大的功
率。超声波功率源(或称发生器)向超声换能器提供连续的电能量，其性能特点直接影响
着各种功率超声的研究工作。近年来，我国关于功率超声的研究十分热门，尤其是超声
化学和超声的生物效应，更是声学研究的热点。上述研究需要超声波具有高分辨率、高
稳定性、大功率、频率大范围可调等特点，为此，研制了一种基于DDS技术的超声波功率
源，并已将其应用在实际的声学研究中。
1 系统原理及特点
系统原理如图1所示。用单片机AT89C51控制DDS芯片AD9850产生频率为1kHz～1MHz的
波形信号；功率放大采用半桥放大方式，其中，功率开关使用MOSFET模块；通过输出变
压器和电感组成的匹配网络驱动压电换能器激发超声波。
本系统的主要特点有：
(1)采用数字DDS技术产生波形信号，分辨率高、稳定性好、频率范围大，系统频率不
会随工作时间出现漂移。
(2)功率放大器件采用大功率的MOSFET模块，功率可达2000W以上。
(3)采用变压器输出，通过串联谐振提高换能器两端电压，提高了电能的利用率。
(4)系统通过单片机串行口接收反馈或者其它数据的输入，利用编程实现智能控制。
2 系统硬件实现
2．1 DDS原理及电路实现
2．1．1 008电路工
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