殷 杰

（四川理工学院自动化与电子信息学院，四川 自贡 643000）

1 引言

超声波是振动频率高于20kHz的机械波，当超声波进入人体组织时，会产生机械效应、温热效应和理化效应等生物效应。超声波的这些作用可软化组织、提高代谢、刺激神经系统和细胞功能，因此超声波具有独特的治疗意义，尤其在类风湿性关节炎病变和关节、肌腱、韧带的退行性病变的治疗方面具有较好疗效[1]。传统的超声波治疗仪主要依靠治疗师的经验来手动设置超声波强度和治疗时间，在临床大量使用时存在一定的局限性，也不适于在家庭使用。

本文介绍的超声治疗仪器控制核心电路采用AT89C51单片机来实现控制要求，用以保障超声波的治疗效果，避免人为因素造成的超声波能量过大、机体受伤等问题。原始的超声激励信号由单片机的晶振产生，经分频后产生1MHz方波，此方波经单片机控制信号调制后，变成频率为100Hz的脉冲方波。方波信号首先经过一个正弦波发生电路，并用波形控制电路控制它的工作，得到连续正弦波和调整正弦波，然后将此信号送入放大器进行电压调整，最后由功放来激励超声换能器，使探头能够发射出足够声强的超声波。超声波治疗仪的控制核心电路方框图如图1所示。

图1 超声治疗仪控制核心电路方框图

2 波形控制电路设计

波形控制电路要在波形控制信号的作用下，控制正弦波发生电路工作在连续或脉冲状态，使其能够分别输出连续正弦波和脉冲重复频率F=100Hz、占空比D=10%、基频f=1MHz的调制正弦波，并且实现两种波形的切换。……