基于DSP的動(dòng)態(tài)勻場(chǎng)放大器研究.pdf

1、磁共振成像(MRI)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中最重要的影像診斷方法之一。勻場(chǎng)單元是提高M(jìn)RI主磁場(chǎng)均勻性，進(jìn)而提高圖像分辨率的重要部件。勻場(chǎng)單元包括勻場(chǎng)放大器和勻場(chǎng)線圈，勻場(chǎng)放大器為勻場(chǎng)線圈提供驅(qū)動(dòng)能量。
　　目前，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上以1.5T的MRI系統(tǒng)為主，其勻場(chǎng)放大器是靜態(tài)勻場(chǎng)放大器，不能在掃描過(guò)程中實(shí)時(shí)地對(duì)局部高階磁場(chǎng)進(jìn)行補(bǔ)償。隨著磁共振設(shè)備往高場(chǎng)(3.0T以上)方向發(fā)展，局部高階磁場(chǎng)的畸變使磁共振成像的偽影變得越來(lái)越嚴(yán)重，市場(chǎng)上已有的靜態(tài)勻

2、場(chǎng)放大器由于不能同時(shí)滿(mǎn)足高響應(yīng)速度、高精度和低紋波的苛刻要求，無(wú)法對(duì)這種偽影進(jìn)行有效的抑制。本論文正是抓住這一機(jī)遇，提出了一套動(dòng)態(tài)勻場(chǎng)放大器的設(shè)計(jì)方法，并設(shè)計(jì)了一款動(dòng)態(tài)勻場(chǎng)放大器，以便滿(mǎn)足高場(chǎng)的應(yīng)用，同時(shí)也為后續(xù)更深入的研究設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
　　本論文通過(guò)對(duì)比研究的方法對(duì)功率拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和PWM算法進(jìn)行研究，確定了滿(mǎn)足應(yīng)用的功率級(jí)拓?fù)浼捌鋵?duì)應(yīng)的高效PWM算法。另外，由于動(dòng)態(tài)勻場(chǎng)放大器對(duì)穩(wěn)態(tài)精度和紋波要求非常苛刻，本論文還采用噪聲分析的方

3、法對(duì)反饋電路進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，并為功率級(jí)輸出設(shè)計(jì)濾波器，以便達(dá)到性能的要求。本論文設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)勻場(chǎng)放大器是全數(shù)字式的，其硬件部分包括 DSP控制板以及功率板。該勻場(chǎng)放大器以TI公司具有高分辨率PWM模塊的TMS320F2808 DSP作為主控芯片，并通過(guò)外拓高精度ADC來(lái)實(shí)現(xiàn)全數(shù)字式的設(shè)計(jì)。相比于西門(mén)子已有的采用模擬器件搭建的靜態(tài)勻場(chǎng)放大器，數(shù)字動(dòng)態(tài)勻場(chǎng)放大器具有高抗干擾性和高可重復(fù)性等優(yōu)點(diǎn)。
　　經(jīng)過(guò)理論與實(shí)驗(yàn)的反復(fù)驗(yàn)證和優(yōu)化，并采用