| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第8-12页 |
| 1.1 泌尿系统结石外科医疗器械发展现状 | 第8-9页 |
| 1.2 超声清石设备的国内外现状 | 第9-10页 |
| 1.3 本课题来源 | 第10页 |
| 1.4 主要研究内容及结构安排 | 第10-12页 |
| 1.4.1 主要研究内容 | 第10-11页 |
| 1.4.2 论文结构安排 | 第11-12页 |
| 第2章 超声波清石系统理论基础 | 第12-25页 |
| 2.1 压电超声波换能器的研究 | 第12-18页 |
| 2.1.1 压电换能器电路模型 | 第13-16页 |
| 2.1.2 压电换能器匹配电路 | 第16-18页 |
| 2.2 PID算法在压电换能器频率控制中的应用 | 第18-20页 |
| 2.3 FFT算法在压电换能器电流失真度检测中的应用 | 第20-25页 |
| 2.3.1 频谱分析法 | 第21-23页 |
| 2.3.2 FFT算法实现方案对比 | 第23-25页 |
| 第3章 硬件设计 | 第25-40页 |
| 3.1 超声波清石机控制系统硬件概述 | 第25-29页 |
| 3.1.1 硬件系统框图 | 第25-26页 |
| 3.1.2 关键方案选择 | 第26-29页 |
| 3.2 FPGA控制电路 | 第29-31页 |
| 3.2.1 FPGA的介绍 | 第29页 |
| 3.2.2 Altera FPGA基本结构 | 第29-30页 |
| 3.2.3 器件选型——EP4CE6E22C8 | 第30页 |
| 3.2.4 FPGA最小系统框图 | 第30-31页 |
| 3.3 DDS信号发生电路 | 第31-35页 |
| 3.3.1 DA电路 | 第31-32页 |
| 3.3.2 带通滤波电路 | 第32-34页 |
| 3.3.3 运放电路 | 第34-35页 |
| 3.4 正弦波功率放大电路 | 第35-37页 |
| 3.4.1 PA04芯片 | 第35-36页 |
| 3.4.2 功率放大电路 | 第36-37页 |
| 3.4.3 温控开关 | 第37页 |
| 3.5 相位检测电路 | 第37-38页 |
| 3.6 失真度和功率检测电路 | 第38-40页 |
| 第4章 软件设计 | 第40-55页 |
| 4.1 FPGA设计思想和其他基础知识 | 第40-44页 |
| 4.1.1 片上系统设计思想 | 第40页 |
| 4.1.2 FPGA开发流程 | 第40-42页 |
| 4.1.3 FPGA开发环境 | 第42-43页 |
| 4.1.4 FPGA开发语言 | 第43-44页 |
| 4.2 FPGA代码总体架构 | 第44-45页 |
| 4.3 频率跟踪DDS模块的FPGA实现 | 第45-50页 |
| 4.3.1 相位差检测器 | 第46-48页 |
| 4.3.2 PID计算 | 第48页 |
| 4.3.3 相位累加器 | 第48页 |
| 4.3.4 方波发生器 | 第48-49页 |
| 4.3.5 正弦波功率控制器 | 第49-50页 |
| 4.4 超声手柄保护功能的实现 | 第50-52页 |
| 4.4.1 超声探杆保护功能实现 | 第50-51页 |
| 4.4.2 超声压电换能器保护功能实现 | 第51-52页 |
| 4.5 人机交互程序 | 第52-55页 |
| 4.5.1 触摸屏介绍 | 第52-53页 |
| 4.5.2 人机交互程序流程图 | 第53-55页 |
| 第5章 实验调试与结果分析 | 第55-58页 |
| 5.1 实验平台验证与调试 | 第55-56页 |
| 5.2 实验结果分析 | 第56-58页 |
| 第6章 总结与展望 | 第58-59页 |
| 6.1 总结 | 第58页 |
| 6.2 展望 | 第58-59页 |
| 参考文献 | 第59-62页 |
| 致谢 | 第62-63页 |