脈沖核磁共振儀激勵源設(shè)計.pdf

1、核磁共振技術(shù)誕生于1946年，主要向波譜學(xué)和成像學(xué)兩個方向發(fā)展。近60年來，核磁共振技術(shù)作為探索物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的高新技術(shù)已經(jīng)取得了驚人的進展。目前核磁共振技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、化學(xué)、生物和醫(yī)藥等領(lǐng)域，它已經(jīng)成為確定有機化合物特別是新的有機化合物結(jié)構(gòu)最有利的工具之一。脈沖序列發(fā)生器是脈沖核磁共振儀的關(guān)鍵組成部分之一，生成的脈沖序列波包含豐富的諧波，在測量、數(shù)字系統(tǒng)及自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用日益廣泛。
　　 以往提出的序列發(fā)

2、生器生成的脈沖的寬度范圍有一定局限，同時脈沖的上升沿和下降沿不夠陡峭，只是適合于簡單的多脈沖序列。隨著數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展，對系統(tǒng)中激勵信號源也提出了更高的要求，使得基于數(shù)字方式的信號發(fā)生方式成為主導(dǎo)趨勢。
　　 本文主要介紹脈沖核磁共振系統(tǒng)中，基于可編程邏輯器件(CPLD）的激勵部分脈沖序列發(fā)生器的設(shè)計，對電路的工作原理和工作過程進行了詳細(xì)的敘述，給出了實驗波形和實驗數(shù)據(jù)，并對實驗結(jié)果進行了誤差分析。同時應(yīng)用較成熟的DDS技術(shù)完

3、成了高頻正弦波相關(guān)設(shè)計，二者波形通過波形調(diào)制器合成，得到實驗所需的激勵信號。為了使激勵信號能有足夠的能量，本文設(shè)計功率放大器電路對激勵信號進行功率放大。最后介紹了相關(guān)的接口電路，實現(xiàn)了CPLD與外部器件之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳送。
　　 本設(shè)計可產(chǎn)生激勵信號脈沖寬度在1us～10ms，脈沖間隔在10us～10s內(nèi)均可調(diào)節(jié)，同時輸出脈寬在一個周期內(nèi)能以100ns步長任意調(diào)節(jié)。該脈沖序列與高頻正弦波信號經(jīng)過調(diào)制、放大之后產(chǎn)生的激勵信號能夠