重复频率Marx发生器
关于脉冲超声波的重复频率问题
关于脉冲超声波的重复频率问题 为什么检测厚工件要重复频率低（是为了避免幻像波吗），检测薄工件要重复频率高？重复频率与灵敏度有什么关系？ 1 脉冲超声波的两个频率术语 1.1 工作频率 即脉冲包络线内超声波的频率，这是大家熟悉的标称频率、中心频率等相近术语，具体数值为5MHz、2.5MHz等。 1.2 重复频率 即每秒发射超声脉冲的次数，又叫脉冲频率、扫描频率。设脉冲周期为τ，则重复频率fh=1/τ。 2 关于重复频率 2.1 为什么需要有重复频率？ 脉冲波是持续时间短、间隔时间长的波；但在检测时，又必须是重复发射的波。这是因为： 1)保持荧光屏脉冲信号有一定亮度。脉冲频率所以叫“重复频率”，是因为前后两个脉冲时间间隔近似为τ，但它们在荧光屏上脉冲的位置却是重复的、重合的，所以重复频率越高，荧光屏脉冲亮度也越高。荧光屏脉冲亮度低，不利于观察。根据人眼的视觉暂留和荧光屏的荧光暂留现象，一般认为：在探头不移动时，要求产生稳定图像最少的重复频率fh 为20Hz。 2)检测期间内，探头在不停地运动，重复发来的脉冲波要保证声束扫查到应检部位的全部体积。资料〔1〕认为：在标准规定的扫查速度下，当fh低于40Hz时，不利于实时扫查。 2.2 对重复频率的具体要求 然而，重复频率并非越高越好。重复频率高，会使荧光屏整个背景亮度高，甚至会有幻象闪烁，且还可能会导致不同脉冲信号间相互干扰。另外，重复频率高，仪器的功耗大，携带不便，一般认为fh不大于500Hz为宜。 综合考虑上述利弊，超声仪器标准要求fh在50Hz~500Hz之间(？记忆不准，待查)。
2.3 重复频率与工件厚度的关系 两个时间间隔近似为τ的脉冲，它们的影像在荧光屏上是重合的，但它们的声程差却很大。例如横波在钢中的速度Cs=3230m/s，假定重复频率fh=500Hz，两个脉冲的声程差为6.46米。这个声程差之少半为3m，可视为衰减小材料横波的最大理论扫描范围(即不与相邻脉冲相互干涉的范围)。而我们检测的工件最大厚度通常小于1m。所以在fh不大于500Hz 时，不会发生脉冲信号干涉现象，似乎重复频率与工件厚度，没什么关系。“厚工件要重复频率低，薄工件要重复频率高”这样叙述，可能对厚度大于1m的工件，或fh>1000Hz钢件而言的。一般情况下，如fh在80~200Hz，不需要考虑重复频率与工件厚度的关系。 2.4 重复频率和灵敏度的关系 这个问题，可能是：重复频率低、高，影响人眼的识别灵敏度。在50~500Hz范围内，重复频率低时，背景暗，脉冲亮度与背景亮度对比度大，检测灵敏度较高，但重复频率不可小于50Hz；在重复频率高时，脉冲亮度大，背景亮度也大，但由于荧光疲劳，脉冲亮度与背景对比度反而小了，可能还有幻象波，影响检测可靠性，影响到细小缺陷检出，故而检测灵敏度变低了。 参考资料：资料〔1〕：《美国无损检测手册.超声卷(上册)》1996中译本. 补充：关于荧光屏背景亮度与脉冲亮度的关系 我认为：每次发射，除了脉冲部分外，还要给荧光屏整个背景一定亮度，这是开机就可见的事实。 在fh=50~500Hz范围内，脉冲和背景都有亮度维持和叠加问题。重复频率高，除脉冲亮度高外，还会使荧光屏整个背景亮度高，这是必然的。当然这些，首先要决定于电子枪发射电子束强度。 问题的关键在于一荧光屏亮度与电子枪发射电子束强度之间的关系，不是线性关系，类似增感型胶片特性曲线，荧光屏亮度达到一定亮度，有反转区---荧光疲劳。脉冲部分电子束强度大，亮度大；但可能因为反转，亮度Lm不因电子束强度大而变大，反而变小了；而背景部分电子束强度小，亮度Lb却可能线性上升，因此，对比度Lm/Lb变小了。这是叠加有害的事例。
高脉冲重复频率调QTHoGdVO4激光器_英文_
I第17卷增刊强激光与粒子束Vol.17,No.S0 2005年4月H IGH POWER LASER AND PARTICLE BEAM S A pr.,2005 Article ID:1001-4322(2005)S0-0029-04 Q-switched Tm,Ho:GdVO4laser with high pulse repetition frequency* YA O Bao-quan,JU You-lun,WAN G Yue-zhu,H E Wan-jun (N ational K e y L aborator y of Tuna ble L ase r Te chnolog y,H ar bin In stitute of Te chnolog y,H ar bin150001,China) Abstract:CW and Q-sw itched operat ion o f T m,Ho:G dV O4laser is r epo rted in this paper.T he T m,H o: GdV O4cry stal is coo led by liquid nitro gen and end-pumped by a laser diode of793nm.O utput pow er of4.0W and optica-l to-o ptica l efficiency of26%is achiev ed at CW mo de.With aco usto-optically Q-sw itched operatio n, an av erag e po wer3.9W o f at a pulse-r epetit ion rate of10kHz with pulse dur atio n of50ns is o bt ained.T he pulse w idth is t unable f rom23ns to50ns by chang ing r f(r adio fr equency)o ff-time of AO Q-sw itch.At a pulse- repetition rate of10kH z,0.39mJ o f pulse energ y,and7.8kW o f peak pow er w ere measur ed Key words:Dio de laser;End-pum p;AO Q-swit ch;T m,H o:GdV O4 C LC number:T N248Document code:A T he int erest in al-l solid-state laser operat ing in the ey e-safe spectral r egion near2L m is well acknow ledg ed for medica l and r e-mo te-sensing applications[1,2].Since the first demonstrat ion o f rar e-earth laser o per ation in YA G obtained at cry og enic temper a-tur e,co nsider able pro gr ess has been made.A t present,ro om-temperature,diode-pumped2L m laser(co nt inuous and Q-sw itched)[3]is integr ated in systems fo r g round-based or airbor ne lidar measurements.A dditio nal applications for w hich shor t du-r atio n o ptica l pulses at2L m ar e r equired include altimetr y,topog raphical,and nonlinea r o pt ical studies.T m,Ho codoped lasers are co nducive to operatio n in Q-sw itched mode due to their10ms fluorescence lifet ime com par ed to230L s in neo dy mium doped Y AG. Ho wever,in many ho sts studied to date upco nv ersio n there is a deleter ious influence,manifest ing as an effect ive lifet ime r educ-t ion,w ith concomitant r eduction of the energ y stor age capacity and loss of co nv ersion efficiency[4]. T he abso rption cro ss sectio n of thulium in GdV O4is co nsider ably stro ng er and br oader(770~820nm)than that in YA G and YL F,and the spectrum shifts closer to the emissio n wav elength of co mmercially av ailable A lG aA s laser diodes.In this exper-i ment,a794nm laser dio de was used as the pumping so ur ce.P rev ious r esults w ith Y L F cr ystals in prev ious ex periments have show n fracture w hen subjected t o pump densities gr eater than5kW/cm2.GdV O4host has g ood therma-l mechanical pro per ty and can ex per ience pum p densit y g reater than12kW/cm2,w hich is co nfirmed by o ur experiment,allow ing to scale up holmium laser averag e pow er by end-pum ping fabr ication without the requirement o f diffusion bo nded composit e r od.T he Boltzmann co upling l-i fetime of thulium3F4and ho lmium5I7in GdVO4host is3ms,that is shor ter than9ms fo r T m:H o:YA G and15ms f or T m:Ho: YL F.Sho rt lifetime and larg e emissio n cross sectio n are ver y favor able fo r the Q-swit ched short pulse g ener ation operated at repe-t itio n r ate up to10kH z. Wo rk by M o rr is et al[5]demonst rated the generation o f co ntinuous w ave4.6mW o utput at2.048L m w ith135mW abso rbed pump po wer in T m:Ho:GdV O4.T he slope efficiency of10%in T m:GdVO4laser pumped by a laser dio de w as achiev ed by M ikhailo v et al[6].W yss also demo nstr ated1.4W r adiat ion at1.95L m w ith32W laser dio de pumping[7].Higher peak pow er pulse w ith sho rter pulse w idth and stable pulse t rain was o btained fro m T m,H o:GdV O4laser in our ex periment. 1Experimental setup The T m,H o:GdVO4cr ystal is end-pumped by fiber-coupled laser diode arrays w hich deliver m ax imum 14.8W content w ithin fiber co re of0.4m m and numerical value of0.3.The pumping lig ht is temperatur e tuned to794nm for o ptimal absor ption and uniform therm al distr ibution in T m,H o:GdVO4cry stal,and refocused into crystalw ith beam diam eter of approx im ately0.6mm for optim um ov er lap betw een the pump beam and the laser beam.T he input mirr or w as a plane m ir ror w ith an antireflection coating at794nm on the incident *Received date:2004-11-22;Revised date:2005-03-30 Fou ndation item:Su pported by th e Scientific Res earch Foundation of H arbin In stitute of T ech nolog(HIT200214) Biography:Yao Baoquan(1970)),male,Ph.D,as sociate profes sor,en gaged in solid state laser and n on linear frequency conversion;E-mail:bqyao@https://www.360docs.net/doc/788888239.html,。
简易波形发生器设计报告
电子信息工程学院 硬件课程设计实验室课程设计报告题目：波形发生器设计 年级：13级 专业：电子信息工程学院学号：201321111126 学生姓名：覃凤素 指导教师：罗伟华 2015年11月1日
波形发生器设计 波形发生器亦称函数发生器，作为实验信号源，是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。 波形发生器一般是指能自动产生方波、三角波、正弦波等电压波形的电路。产生方波、三角波、正弦波的方案有多种，如先产生正弦波，再通过运算电路将正弦波转化为方波，经过积分电路将其转化为三角波，或者是先产生方波-三角波，再将三角波变为正弦波。本课程所设计电路采用第二种方法，利用集成运放构成的比较器和电容的充放电，实现集成运放的周期性翻转，从而在输出端产生一个方波。再经过积分电路产生三角波，最后通过正弦波转换电路形成正弦波。 一、设计要求： （1） 设计一套函数信号发生器，能自动产生方波、三角波、正弦波等电压波形； （2） 输出信号的频率要求可调； （3） 根据性能指标，计算元件参数，选好元件，设计电路并画出电路图； （4） 在面包板上搭出电路，最后在电路板上焊出来； （5） 测出静态工作点并记录； （6） 给出分析过程、电路图和记录的波形。 扩展部分： （1）产生一组锯齿波，频率范围为10Hz~100Hz ， V V 8p -p =； （2）将方波—三角波发生器电路改成矩形波—锯齿波发生器，给出设计电路，并记录波形。 二、技术指标 （1） 频率范围：100Hz~1kHz,1kHz~10kHz ； （2） 输出电压：方波V V 24p -p ≤，三角波V V 6p -p =，正弦波V V 1p -p ≥； （3） 波形特性：方波s t μ30r < (1kHz ，最大输出时)，三角波%2V <γ ，正弦波y~<2%。 三、选材： 元器件：ua741 2个，3DG130 4个，电阻，电容，二极管 仪器仪表： 直流稳压电源，电烙铁，万用表和双踪示波器 四、方案论证 方案一：用RC 桥式正弦波振荡器产生正弦波，经过滞回比较器输出方波，方波在经过积分器得到三角波。
激光二极管抽运声光调Q高重复频率532nm激光器讲解
第32卷第4期 2005年4月 中国激光 C H IN ESE J OU RNAL O F L ASERS Vol. 32, No. 4 April , 2005 文章编号:025827025(2005 0420461205 激光二极管抽运声光调Q 高重复频率532nm 激光器 冯立春, 霍玉晶, 何淑芳, 杨成伟 (清华大学电子工程系, 北京100084 摘要实现了重复频率高达105kHz 的紧凑的全固态声光(A -O 调Q 532nm 腔内倍频激光器。激光器使用 Nd ∶Y VO 4作为激光晶体, Ⅱ类匹配的KTP 为倍频晶体, 声光器件材料为熔融石英, 由自制的声光驱动器驱动, 其最大 射频输出功率为7. 5W , 重复频率1Hz ～105k Hz 可调。使用1W 的激光二极管(LD 抽运,50k Hz 重复频率下, 得到平均功率达224mW 的532nm 脉冲激光稳定平
均输出, 总光光转换效率高达22. 4%。低重复频率下, 可以实现脉宽为17. 2ns , 峰值功率为470W , 单脉冲能量为8. 1μJ 的稳定运转。给出了平均功率与重复频率关系的一般公式, 并提出即使是在四能级系统中, 有效储能时间也并不等于上能级寿命, 关键词激光技术; 固体激光器; 激光二极管抽运; 储能时间; Q; 中图分类号 TN248. 1文献标识码 A Q 2switched 532nm Laser with High R epetition R ate FEN G Li -chun , HUO Yu -jing , H E Shu -fang , YAN G Cheng -wei (Department of Elect ronic Engineering , Tsinghua Universit y , B ei j ing 100084, China Abstract A compact , all solid -state and high repetition rate as up to 105k Hz acousto 2optic (A 2O Q 2switched intracavity frequency 2doubled 532nm laser is demonstrated. A Nd ∶YVO 4crystal is used as active media and a type 2ⅡKTP (KTiPO 4 as f requency doubler , The Q switcher is made by f used silica and driven by a driver whose maximal rf output power is 7. 5W and repetition rate is variable f rom 1Hz to 105k Hz , which is made by our own. 224mW of 532nm average power at a repetition rate of 50k Hz was generated with a 1W laser diode (LD as pump source , and a high optical -to -optical conversion efficiency of 22. 4%was obtained. Under low repetition rate , steady operation is achieved with pulse width of 17. 2ns , peak power of 470W and single pulse energy of 8. 1μJ. A general formula of average 2power as a function of pulse repetition rate is presented which has good agreement with the experiment results. Analysis and experimental verification showed that , even in four 2level system , the effective storage time is not equal to the upper state lifetime.
多种波形发生器的设计与制作
课题三 多种波形发生器的设计与制作 方波、三角波、脉冲波、锯齿波等非正弦电振荡信号是仪器仪表、电子测量中最常用的波形，产生这些波形的方法较多。本课题要求设计的多种波形发生器是一种环形的波形发生器，方波、三角波、脉冲波、锯齿波互相依存。电路中应用到模拟电路中的积分电路、过零比较器、直流电平移位电路和锯齿波发生器等典型电路。通过对本课题的设计与制作，可进一步熟悉集成运算放大器的应用及电路的调试方法，提高对电子技术的开发应用能力。 1、 设计任务 设计并制作一个环形的多种波形发生器，能同时产生方波、三角波、脉冲波和锯齿波，它们的时序关系及幅值要求如图3-3-1所示。 图3-3-1 波形图 设计要求： ⑴ 四种波形的周期及时序关系满足图3-3-1的要求，周期误差不超过%1±。 ⑵ 四种波形的幅值要求如图3-3-1所示，幅值误差不超过%10±。 ⑶ 只允许采用通用器件，如集成运放，选用F741。
要求完成单元电路的选择及参数设计，系统调试方案的选取及综合调试。 2、设计方案的选择 由给定的四种波形的时序关系看：方波决定三角波，三角波决定脉冲波，脉冲波决定锯齿波，而锯齿波又决定方波。属于环形多种波形发生器，原理框图可用3-3-2表示。 图3-3-2 多种波形发生器的方框图 仔细研究时序图可以看出，方波的电平突变发生在锯齿波过零时刻，当锯齿波的正程过零时，方波由高电平跳变为低电平，故方波发生电路可由锯齿波经一个反相型过零比较器来实现。三角波可由方波通过积分电路来实现，选用一个积分电路来完成。图中的u B电平显然上移了+1V，故在积分电路之后应接一个直流电平移位电路，才能获得符合要求的u B波形。脉冲波的电平突变发生在三角波u B的过零时刻，三角波由高电平下降至零电位时，脉冲波由高电平实跳为低电平，故可用一个同相型过零比较器来实现。锯齿波波形仍是脉冲波波形对时间的积分，只不过正程和逆程积分时常数不同，可利用二极管作为开关，组成一个锯齿波发生电路。由上，可进一步将图3-3-2的方框图进一步具体化，如图3-3-3所示。 图3-3-3 多种波形发生器实际框图 器件选择，设计要求中规定只能选用通用器件，由于波形均有正、负电平，应选择由正、负电源供电的集成运放来完成，考虑到重复频率为100Hz(10ms),故选用通用型运放F741（F007）或四运放F324均可满足要求。本设计选用F741。其管脚排列及功能见附录三之三。
课程设计——波形发生器
1.概述 波形发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。函数信号发生器是一种能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。通过对函数波形发生器的原理以及构成分析，可设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的函数波形发生器。本课程采用采用RC正弦波振荡电路、电压比较器、积分电路共同组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法。先通过RC正弦波振荡电路产生正弦波，再通过电压比较器产生方波，最后通过积分电路形成三角波。
2．设计方案 采用RC正弦波振荡电路、电压比较器、积分电路共同组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法。先通过RC正弦波振荡电路产生正弦波，再通过电压比较器产生方波，最后通过积分电路形成三角波。文氏桥振荡器产生正弦波输出，其特点是采用RC串并联网络作为选频和反馈网络，其振荡频率f=1/2πRC.改变RC的值，可得到不同的频率正弦波信号输出。用集成运放构成电压比较器，将正弦波变换成方
3. 设计原理 3.1正弦波产生电路 正弦波由RC 桥式振荡电路（如图3-1所示），即文氏桥振荡电路产生。文氏桥振荡器具有电路简单、易起振、频率可调等特点而大量应用于低频振荡电路。正弦波振荡电路由一个放大器和一个带有选频功能的正反馈网络组成。其振荡平衡的条件是AF ＝1以及ψa+ψf=2n π。其中A 为放大电路的放大倍数，F 为反馈系数。振荡开始时，信号非常弱，为了使振荡建立起来，应该使AF 略大于1。 放大电路应具有尽可能大的输入电阻和尽可能小的输出电阻以减少放大电路对选频特性的影响，使振荡频率几乎仅决定于选频网络，因此通常选用引入电压串联负反馈的放大电路。正反馈网络的反馈电压U f 是同相比例运算电路的输入电压，因而要把同相比例运算电路作为整体看成电路放大电路，它的比例系数是电压放大倍数，根据起振条件和幅值平衡条件有 31 1≥+ =R Rf Av （Rf=R2+R1//D1//D2） 且振荡产生正弦波频率 Rc f π210= 图中D1、D2的作用是，当Vo1幅值很小时，二极管D1、D2接近开路，近似有Rf ＝9.1K ＋2.7K ＝11.8K ，，Av=1+Rf/R1=3.3>=3,有利于起振；反之当Vo 的幅值较大时，D1或D2导通，Rf 减小，Av 随之下降，Vo1幅值趋于稳定。
激光二极管抽运声光调Q高重复频率532nm激光器
文章编号:025827025(2005)0420461205 激光二极管抽运声光调Q 高重复频率532nm 激光器 冯立春,霍玉晶,何淑芳,杨成伟 (清华大学电子工程系,北京100084) 摘要 实现了重复频率高达105kHz 的紧凑的全固态声光(A -O )调Q 532nm 腔内倍频激光器。激光器使用 Nd ∶Y VO 4作为激光晶体,Ⅱ类匹配的KTP 为倍频晶体,声光器件材料为熔融石英,由自制的声光驱动器驱动,其最大 射频输出功率为7.5W ,重复频率1Hz ～105k Hz 可调。使用1W 的激光二极管(LD )抽运,50k Hz 重复频率下,得到平均功率达224mW 的532nm 脉冲激光稳定平均输出,总光光转换效率高达22.4%。低重复频率下,可以实现脉宽为17.2ns ,峰值功率为470W ,单脉冲能量为8.1μJ 的稳定运转。给出了平均功率与重复频率关系的一般公式,并提出即使是在四能级系统中,有效储能时间也并不等于上能级寿命,理论计算结果与实验结果吻合得很好。关键词 激光技术;固体激光器;激光二极管抽运;储能时间;声光调Q;内腔倍频;高重复频率中图分类号 TN248.1 文献标识码 A LD 2pumped Acousto 2optically Q 2switched 532nm Laser with High R epetition R ate FEN G Li -chun ,HUO Yu -jing ,H E Shu -fang ,YAN G Cheng -wei (Department of Elect ronic Engineering ,Tsinghua Universit y ,B ei j ing 100084,China ) Abstract A compact ,all solid -state and high repetition rate as up to 105k Hz acousto 2optic (A 2O )Q 2switched intracavity frequency 2doubled 532nm laser is demonstrated.A Nd ∶YVO 4crystal is used as active media and a type 2ⅡKTP (KTiPO 4)as f requency doubler ,The Q switcher is made by f used silica and driven by a driver whose maximal rf output power is 7.5W and repetition rate is variable f rom 1Hz to 105k Hz ,which is made by our own.224mW of 532nm average power at a repetition rate of 50k Hz was generated with a 1W laser diode (LD )as pump source ,and a high optical -to -optical conversion efficiency of 22.4%was obtained.Under low repetition rate ,steady operation is achieved with pulse width of 17.2ns ,peak power of 470W and single pulse energy of 8.1μJ.A general formula of average 2power as a function of pulse repetition rate is presented which has good agreement with the experiment results.Analysis and experimental verification showed that ,even in four 2level system ,the effective storage time is not equal to the upper state lifetime. K ey w ords laser technique ;solid 2state laser ;laser diode pumped ;storage time ;acousto 2optics Q 2switched ;intracavity second harmonic generation ;high repetition 2rate 收稿日期:2004202209;收到修改稿日期:2004206223 基金项目:国家863计划(2001AA311060)资助项目。 作者简介:冯立春(1974—),男,清华大学电子工程系博士研究生,主要从事固体激光技术及器件的研究。E 2mail :fenglc97@https://www.360docs.net/doc/788888239.html, 1 引 言 声光(A -O )调Q 脉冲激光器已被广泛应用于激光测距、大气监测、激光雷达、光电对抗、激光加工和医疗等领域。相对闪光灯抽运激光器而言,激光二极管(LD )抽运的固体激光器因其高效、紧凑、使用寿命长,且易获得高质量光束等特点而更具有优势。Nd ∶YVO 4晶体在较宽的抽运波长范围内都有 很好的吸收,在激光发射波长上有很大的受激发射截面,而且具有线偏振发射的特性,使其在激光二极 管抽运腔内倍频激光器中得到广泛的应用[1～3]。 近年来,使用Nd ∶YA G [4,5]和Nd ∶YVO 4[6]的声光调Q 腔内倍频绿光激光器都达到了较高的水平,被动调Q 绿光激光器也有报道[7]。中国科学院物理所实现了大功率激光二极管抽运的Nd ∶YVO 42KTP 声 第32卷 第4期2005年4月 中 国 激 光 C H IN ESE J OU RNAL O F L ASERS Vol.32,No.4 April ,2005
连续多普勒和脉冲多普勒的区别
脉冲波多普勒是由同一个（或一组）晶片发射并接收超声波的。它用较少的时间发射，而用更多的时间接收。由于采用深度选通（或距离选通）技术，可进行定点血流测定，因而具有很高的距离分辨力，也可对喧点血流的性质做出准确的分析。由于脉冲波多普勒的最大显示频率受到脉冲重复频率的限制，在检测高速血流时容易出现混叠。这对像二尖瓣狭窄、主动脉瓣狭窄等这类疾病的检查十分不利。 连续波多普勒由于采用两个（或两组）晶片，由其中一组连续地发射超声，而由另一组连续地接收回波。它具有很高的速度分辨力，能够检测到很高速的血流，这是它的主要的优点。而其最主要的缺点是缺乏距离分辨能力。 1.连续式多普勒超声仪 超声多普勒诊断仪简称D型超声仪。它是利用多普勒效应原理，对运动的脏器和血流进行探测的仪器。连续式多普勒超声仪是由振荡器发出高频连续振荡，送至双片探头中的一片，被激励的晶片发出连续超声的。遇到活动目标（如红细胞），反射回来的超声已是改变了频率的连续超声，它被双片探头的另一片所接收并转为电信号。此信号与仪器的高频振荡器产生的信号混频以后，经高频放大器放大，然后解调取出差频信号。此差频信号含有活动目标速度的信息。由于处理和显示方式不同，连续式多普勒仪可分为监听式、相位式、指向式和超声多普勒显像仪等。最简单的多普勒显像系统由连续波多普勒血流检测器、存贮监视器与探头位置定位器组成。定位器用机械法与血流检测探头结合，并将信号传递至存贮监视器，在示波屏上显示出与探头位置相关的一个光点。当来自探头的超声束贯穿一条血管时，血流检测器产生一个信号至监视器并在示波屏上增辉及存贮。连续波多普勒由于采用两个（或两组）晶片，由其中一组连续地发射超声，而由另一组连续地接收回波。它具有很高的速度分辨力，能够检测到很高速的血流，这是它的主要的优点。而其最主要的缺点是缺乏距离分辨能力。 2..脉冲式多普勒超声仪 脉冲式多普勒超声仪发射的是脉冲波，每秒发射超声脉冲的个数称脉冲重复频率（PRF），一般为5～10kHz。目前常用的距离选通式脉冲多普勒超声仪由换能器、高频脉冲发生器、主控振荡器、分频器、取样脉冲发生器、接收放大器、鉴相器、
简易波形发生器的设计
目录 第一章单片机开发板 (1) 1.1 开发板制作 (1) 1.1.1 89S52单片机简介 (1) 1.1.2 开发板介绍 (2) 1.1.3 89S52的实验程序举例 (3) 1.２开发板焊接与应用 (4) 1.2.1开发板的焊接 (4) 1.2.2开发板的应用 (5) 第二章函数信号发生器 (7) 2.1电路设计 (7) 2.1.1电路原理介绍 (7) 2.1.2 DAC0832的工作方式 (9) 2.2 波形发生器电路图与程序 (10) 2.2.1应用电路图 (10) 2.2.2实验程序 (11) 2.2.3 调试结果 (15) 第三章参观体会 (16) 第四章实习体会 (17) 参考文献 (18)
第一章单片机开发板 1.1 开发板制作 1.1.1 89S52单片机简介 图1.1 89s52 引脚图 如果按功能划分，它由8个部件组成，即微处理器（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM/EP ROM）、I/O口（P0口、P1口、P2口、P3口）、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器（SF R）的集中控制方式。 各功能部件的介绍： 1）数据存储器（RAM）：片内为128个字节单元，片外最多可扩展至64K字节。 2）程序存储器（ROM/EPROM）：ROM为4K，片外最多可扩展至64K。 3）中断系统：具有5个中断源，2级中断优先权。 4）定时器/计数器：2个16位的定时器/计数器，具有四种工作方式。 5）串行口：1个全双工的串行口，具有四种工作方式。 6）特殊功能寄存器（SFR）共有21个，用于对片内各功能模块进行管理、监控、监视。 7）微处理器：为8位CPU，且内含一个1位CPU（位处理器），不仅可处理字节数据，还可以进行位变量的处理。 8）四个8位双向并行的I/O端口，每个端口都包括一个锁存器、一个输出驱动器和一个输入缓冲器。这四个端口的功能不完全相同。 A、P0口既可作一般I/O端口使用，又可作地址/数据总线使用； B、P1口是一个准双向并行口，作通用并行I/O口使用； C、 P2口除了可作为通用I/O使用外，还可在CPU访问外部存储器时作高八位地址线使用； D、P3口是一个多功能口除具有准双向I/O功能外，还具有第二功能。 控制引脚介绍： 1）电源：单片机使用的是5V电源，其中正极接40引脚，负极（地）接20引脚。 2）时钟引脚XTAL1、XTAL2时钟引脚外接晶体与片内反相放大器构成了振荡器，它提供单片机的时钟控制信号。时钟引脚也可外接晶体振荡器。 振蒎电路：单片机是一种时序电路，必须提供脉冲信号才能正常工作，在单片机内部已集成了振荡器，
高功率高重复频率全固态激光器热透镜效应补偿与分析_马惠军 (1)
第17卷 第4期 强激光与粒子束Vol.17,No.S0 2005年4月H IGH POWER L ASER AND PAR TICL E B EAMS Apr.,2005 文章编号: 100124322(2005)S020175205 高功率高重复频率全固态激光器 热透镜效应补偿与分析3 马惠军, 孟俊清, 李小莉, 朱小磊, 陆雨田 (中国科学院上海光学精密机械研究所,上海201800) 摘 要: 将k Hz 高功率固体激光器增益介质当作厚透镜处理,建立了热透镜效应分析的理论模型,使用 矩阵的方法对等效热透镜腔进行分析。对增益介质抽运均匀性进行了改善,通过分析模拟计算结果,设计了混 合非稳腔结构,选择了最佳凸面镜曲率半径对热透镜效应进行补偿。试验结果表明,补偿效果明显,k Hz 高功 率全固态激光器的光束发散角优于1.3mrad 。 关键词: 高功率固体激光器; 厚透镜; 热透镜效应补偿 中图分类号: TN 248.1 文献标识码: A 大功率高亮度的固体激光器是当前全固态激光器研究的前沿课题。无论从军事应用还是从工业应用来看,不仅要求固体激光器具有大的激光输出功率,同时,还要求输出激光具有好的光束质量。在大功率高重复率固体激光器运转时不可避免的会出现热透镜效应,热透镜效应已经成为国内外研究二极管抽运高功率固体激光器的一个热点。对热透镜补偿的方法通常是系统中加入补偿透镜、进行动态补偿和对工作物质端面进行处理进行补偿,这些方法在小功率、低重复率的、对工作环境要求不高的固体激光器上取得了明显的效果。本文针对k Hz 高功率固体激光器热透镜效应进行建模分析,跟以往研究工作不同的是本研究工作在对增益介质抽运均匀性进行改善的基础上,将热透镜当作厚透镜进行处理,设计了混合非稳腔结构,并在此腔型条件下对热透镜效应进行模拟计算,选择了最佳曲率半径对热透镜效应进行补偿。试验结果表明,补偿结果明显,基本达到了为实验设计提供理论依据的目的。 1 理论模型 固体激光器中激光棒的热透镜效应是十分复杂的,它不仅具有随机变化的热扰特征,而且还具有明显的热畸变特征和热应力引起的双聚焦现象。 1.1 厚透镜等效 Fig.1 Schematic of t hick lens 图1 厚透镜示意图 以往分析激光棒的热透镜效应时,常将激光棒简化为薄透 镜。跟以往分析方法不同,我们将激光棒当作厚透镜进行处理。 图1为厚透镜的等效图。其中:n 1为空气折射率;n 2为工作物 质的折射率;R 1,R 2为厚透镜的曲率半径;l 为厚透镜的等效长 度;h 1,h 2为等效厚透镜的主平面位置。 我们从几何光学中光线传播的程函(Eikonal )方程出发,使 用矩阵的方法,讨论在傍轴光线近似下光线的传播问题,得到透 镜变换矩阵以及主平面的位置和焦距大小[1]。 1.2 等效热透镜腔参数 对应的透镜腔可以得到腔内单程变换矩阵,光腔G 参数、 输出镜M 1处高斯光束光斑半径、镜M 1,M 2相邻的光腰大小ω1,ω2和光腰位置L 1,L 2(以镜M 1或M 2为参考),以及当镜M 1为输出耦合镜,激光远场发散角θ1。 激光材料一方面吸收了抽运辐射而发热,另一方面散热又要求对其表面进行冷却,这两者使激光材料内部3收稿日期:2004211222; 修订日期:2005201220基金项目:国家863计划项目资助课题 作者简介:马惠军(1975—),女,现为中国科学院上海光学精密机械研究所硕士研究生,主要从事高功率、高重复率全固态激光器的研究; 上海8002211信箱;E 2mail :zhoumashiqq @https://www.360docs.net/doc/788888239.html, 。
多种波形发生器的设计
《电子技术》 课程设计说明书 题目名称：多种波形发生器的设计姓名：xxx 学号：xxx 班级：xxx 指导教师：xxx 2013年 1 月 4 日
摘要 波形发生器是一种能够产生大量标准信号和用户定义信号，具有高精度、可重复性、易操作性、对频率、幅值、相移、波形进行动态及时的控制的一类新型信号源。 本设计的设计方案是把滞回比较器和积分器首尾相接组成一个正反馈闭环系统，则比较器输出的方波经过积分器可得到三角波，三角波又触发比较器自动翻转形成法波；三角波—正弦波的转换电路主要由差分放大电路来完成，差分放大电路具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力强等优点。特别是作为直流放大器，可以有效抑制零点漂移，因此可以将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。 关键词：信号源；滞回比较器；积分器；波形发生器 多种波形发生器的设计背景 波形发生器是随着众多领域对于复杂的、可由用户定义的测试波形的需要而形成和发展起来的，它的主要特点是可以产生任何一种特殊波形，输出信号的频率、电平以及平滑低通滤波的截至频率也可以作到程序设置，因此在机械性能分析、雷达和导航、自动测试系统等方面得到广泛的应用。而对AWG的控制、数据传输、输出信号的频率和电平设置都可以通过微机打印口在EPP工作模式下设计完成。这样不仅具有设计简单，占用微机资源较少的优点，而且操作简单，使用方便，易于硬件升级。
波形发生器是能够产生大量的标准信号和用户定义信号，具有高精度、可重复性、易操作性、连续的相位变换和频率稳定性，还可以对频率、幅值、相移、波形进行动态及时的控制。随着不断进步的计算机技术和微电子技术在测量仪器中的应用而形成和发展起来的一类新型信号源。 目录 1.摘要 (2) 1.设计目的 (4) 2.设计任务、要求及设计容 (4) 2.1任务 (4) 2.2要求 (4) 2.3设计方案 (5) 3. 多种波形发生器原理电路设计 (5) 3.1各方案原理框图及论证 (5) 3.2电路图和接线图及工作原理 (6) 3.3各部分电路设计 (8) 3.4 电路的参数选择及计算 (13)
激光二极管双端抽运声光调Q高重复频率Nd_GdVO4激光器_讲解
文章编号 :0258 7025(2007 04 0461 04激光二极管双端抽运声光调 Q 高重复频率 Nd GdVO 4激光器 李旭东 , 于欣 , 于俊华 , 陈德应 (哈尔滨工业大学光电子技术研究所 , 黑龙江哈尔滨 150080 摘要激光二极管 (L D 抽运的固体激光器 (DP SSL 的调 Q 器件是获得高重复频率、高峰值功率的有效手段之一 , 随着激光雷达、激光加工业的发展 , 要求调Q 器件向着更高重复频率的方向发展。 N d G dV O 4以其优异的物理和激光特性 , 使得它在激光二极管端面抽运固体激光器的声光 (A O 调 Q 器件中 , 即使在很高的调制重复频率下 , 仍可获得窄脉宽、高峰值功率的脉冲激光输出。理论分析了影响脉冲激光的输出能量和脉宽大小的决定因素 , 研究了脉宽、平均输出功率及峰值功率随调 Q 重复频率的变化关系。利用双激光二极管双端抽运 N d GdV O 4晶体棒 , 实现了声光调 Q 高重复频率窄脉宽 1063nm 激光输出。在晶体入射端面总抽运功率约 43W 条件下 , 当重复频率 f =10kH z 时 , 获得脉宽 t =10. 2ns, 单脉冲能量 E =0. 95mJ, 峰值功率 P M =93. 1kW 的输出 ; 在重复频率 f =100kHz 时 , 获得 t =28. 1ns, E =0. 10mJ, P M =3. 6kW 的结果。 关键词激光技术 ; N d GdV O 4激光器 ; 声光调 Q; 激光二极管双端抽运 ; 高重复频率中图分类号 T N 248. 1 文献标识码 A Laser Diode Double End Pumped Acousto Optically Q Switched Nd GdVO 4Laser with High Repetition Rate LI Xu dong, YU Xin, YU Jun hua, CHEN De ying (I nstitute of O p to Electr onics T echnolog y , H arbin I nstitute of T echnology , H ar bin, H eilongj iang, 150080, China Abstract Laser dio de (LD pumped Q sw itched solid state laser s (SSLs can achiev e hig h repetitio n r ates and hig h peak po wer. With the dev elo pment of lidar and laser machining, dio de pumped SSL s (DP SSL s w ith hig