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核磁共振找水仪发射机控制系统的设计
厉斯欧
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地面核磁共振找水仪器是目前世界上唯一直接找水的高尖端技术仪器。地面NMR找水仪发射机是该仪器的核心部分，发射机要发射可调频率的交变电流脉冲来激发地下水中的氢核，才能产生核磁共振现象，同时发射机还要能控制发射时间、发射相位及死区时间，保证系统稳定可靠工作及NMR信号的有效接收和处理［1］。为此设计了高准确度的核磁共振找水仪发射机控制系统。 1 发射机控制系统的原理及组成图1 是地面核磁共振找水仪发射机控制系统组成原理框图，主要由微处理器（STC89C54）、DDS、计数器、延迟电路和逻辑电路等组成。由STC89C54控制DDS的输出频率，通过延迟电路和逻辑电路输出发射机主电路H 桥的控制信号，同时由计数器来控制发射时间和死区时间。
2 总体设计方案 2.1 DDS及同相位发射模块为满足发射机的要求，控制电路要精确产生频率、相位可调的信号。直接数字频率合成（DDS）是近年来发展迅猛的一种新的频率合成技术。DDS具有超高速的频率转换时间，极高的频率分辨率和较低的相位噪声，能实现频率、相位和幅度调制，此外还能可编程控制［ 2 ，3 ］ 。在发射机控制电路设计中利用DDS芯片在频率信号产生上的优势，可以提高发射信号的准确度。该部分电路如图2 所示，由微处理器AT89C54来控制DDS芯片9850输出信号的频率，输出信号IOUT经2阶滤波器给AD9850内部高速比较器，最后由QOUT输出拉莫尔频率的方波信号OUT。
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