安泰ATA-4011B高压功率放大器在超声换能器医疗超声研究中的应用

超声波换能器发射的是超声波也可以称之为机械波，它方向性好、穿透能力强，在水中和空气中都可以传播。可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌、消毒等。超声波常用的换能器由振动激励方式区分分为磁致伸缩换能器和电致伸缩换能器。超声波换能器的驱动部分（高压功率放大器）和接收电路（前置放大器）是测试系统中关键的仪器。而高压放大器在超声换能器医疗超声研究中也有着良好应用，今天Aigtek安泰电子就给大家介绍一下。

20世纪初，电子学的发展使人们能利用某些材料的压电效应和磁致伸缩效应制成各种机电换能器。1917年，法国物理学家朗之万用天然压电石英制成了夹心式超声换能器，并用来探查海底的潜艇。随着军事和国民经济各部门中超声应用的不断发展，又出现更大超声功率的磁致伸缩换能器，以及各种不同用途的电动型、电磁力型、静电型换能器等多种超声换能器。今天我们就来说一下，超声波换能器在医疗上的用途：

超声波换能器在医疗上的用途主要分为两部分，医疗检测或者是治疗。

想在医院里面大家常见的，B超、彩超、超声全息影像技术、超声波手术刀、超声波碎石头技术等，这些医疗仪器都是使用超声波换能器来工作的。

医学超声波检查的工作原理与声纳有一定的相似性，超声波发射到人体内，当它在体内遇到界面时会发生反射及折射，发射到人身体中会被吸收而衰减，它对人身体的组织不会造成伤害。应用在的医疗设备不同，所以用途也是不一样的，因为超声波对身体无害，所以在医疗届也是被广泛的应用。

高压功率放大器是整个超声测量系统的基础，只有功率放大器自身的频率达到很高时才能驱动固有频率也很高的换能器，使换能器产生共振，从而发出高频的超声波，以满足实际测量的需要。

超声换能器驱动的基本原理：

超声波为直线传播方式，频率越高，绕射能力越弱了，但反射能力越强。换能器在电脉冲激励下可将电能转化为机械能，向外发送超声波；反之，当换能器处于接收状态时，它可将声能（机械能）转化为电能。常用的超声测量系统的方法是回声探测法。其工作原理是：信号发生器产生一定的电压信号经由高压功率放大器作用于换能器的发射头，使换能器发射超声波脉冲，此声波发射出去后被超声波接收换能器所接收。

目前针对市场上常规的信号放大器输出电压低，带负载能力弱，无法驱动超声波换能器等大功率容性负载的实际问题，Aigtek研发设计了各个系列和型号的功率放大器，以驱动各种不同应用的换能器。

以ATA-4011B高压功率放大器为例，带宽：（-3dB）DC~1.2MHz，电压：160Vp-p（±80Vp），电流：1.41Ap，功率：112.8Wp，压摆率：≥426V/μs，具备程控功能，在超声换能器，超声医疗领域有着良好应用。

审核编辑 黄宇