方案亮点 ★脉冲电平可调：-48V/5V～-5V/48V （单极性）； -48V～48V （双极性）； ★CLK/TRIG输入输出齐备，易于级联组阵； ★接口丰富，分别可通过VHDCI/RJ45/SFP+进行控制； ★UI设计简洁，通道延时数据图形化。 |  |
| 应用背景 超声相控阵是一种应用于无损检测的技术，具有快速灵活、良好的声束可达性、高检测分辨率、灵敏度和信噪比等优势。国内某计量院校提出的基于FPGA的超声相控阵控制系统，作为实验室超声相控阵算法研究的基本平台，在性能、功能、兼容性及易用性等有极高的要求，我司提供的128通道超声相控阵功放设备，实现了1ns的延时精度，输出脉冲电平程控，且成本控制良好。 |
| 系统描述 128通道超声相控阵功放设备对外呈现为独立19英寸4U标准机箱，前面板设计控制、显示功能，后面板为信号、时钟、电源及备份接口。机箱内部采用堆叠结构，由两块64通道的功放整件组成，两块整件均采用全可编程片上系统的ZYNQ-7000系列开发，使用LVDS实现板间通信，功放电路核心为四路高压数字脉冲发生芯片，机箱内置Tx/Rx开关，结构紧凑，功能独立。 |
| 系统架构 |
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128通道超声相控阵功放设备可在无需外控的环境下独立工作，但仅限于某种固定延时及功率。为充分发挥其自身性能及扩展功能，可采用典型模式进行搭建，输出通道数量以128为递增，形成数千通道。
典型模式下，上位机将电压控制、脉冲极性、脉冲周期、脉冲个数，猝发间隔、猝发次数、时钟选择设置以及延时信息以数组形式下发，网络交换机作为数据源交换枢纽，板载FPGA将来自千兆网口的信息解析后，通过同步逻辑以100Mbps的更新速率进行脉冲整形，然后控制功放芯片输出单极性/双极性脉冲功率信号，为保护接收低噪声放大器免受高压发射脉冲的影响，该信号经Tx/Rx开关后对外输出。
非典型模式下，可通过32对400Mbps更新率的LVDS信号对接机箱的VHDCI接口，用以传输128通道的脉冲信号，板载FPGA对该数据解串后并行输出至功放芯片。
| 软件架构 |
| 上位机应用程序采用NI的图像化软件LabVIEW实现，软件架构为生产者消费者模型。
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| 涉及产品 |
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| 应用领域 ◆超声医学成像 ◆工业探伤检验 ◆压电驱动器 ◆测试仪器 ◆净化设备 |
