脈沖核磁共振儀激勵(lì)源設(shè)計(jì).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(gè)方向發(fā)展。近60年來(lái)，核磁共振技術(shù)作為探索物質(zhì)微觀(guān)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的高新技術(shù)已經(jīng)取得了驚人的進(jìn)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(jī)化合物特別是新的有機(jī)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(cè)量、數(shù)字系統(tǒng)及自動(dòng)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(shí)脈沖的上升沿和下降沿不夠陡峭，只是適合于簡(jiǎn)單的多脈沖序列。隨著數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展，對(duì)系統(tǒng)中激勵(lì)信號(hào)源也提出了更高的要求，使得基于數(shù)字方式的信號(hào)發(fā)生方式成為主導(dǎo)趨勢(shì)。
　　 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(lì)部分脈沖序列發(fā)生器的設(shè)計(jì)，對(duì)電路的工作原理和工作過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的敘述，給出了實(shí)驗(yàn)波形和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了誤差分析。同時(shí)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(jì)，二者波形通過(guò)波形調(diào)制器合成，得到實(shí)驗(yàn)所需的激勵(lì)信號(hào)。為了使激勵(lì)信號(hào)能有足夠的能量，本文設(shè)計(jì)功率放大器電路對(duì)激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行功率放大。最后介紹了相關(guān)的接口電路，實(shí)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(jì)可產(chǎn)生激勵(lì)信號(hào)脈沖寬度在1us～10ms，脈沖間隔在10us～10s內(nèi)均可調(diào)節(jié)，同時(shí)輸出脈寬在一個(gè)周期內(nèi)能以100ns步長(zhǎng)任意調(diào)節(jié)。該脈沖序列與高頻正弦波信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)制、放大之后產(chǎn)生的激勵(lì)信號(hào)能夠