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A Class-J Power Amplifier Implementation for Ultrasound Device Applications

机译：适用于超声设备应用的J类功率放大器实现

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摘要

In ultrasonic systems, power amplifiers are one of the most important electronic components used to supply output voltages to ultrasonic devices. If ultrasonic devices have low sensitivity and limited maximum allowable voltages, it can be quite challenging to detect the echo signal in the ultrasonic system itself. Therefore, the class-J power amplifier, which can generate high output power with high efficiency, is proposed for such ultrasonic device applications. The class-J power amplifier developed has a power efficiency of 63.91% and a gain of 28.16 dB at 25 MHz and 13.52 dB input. The pulse-echo measurement method was used to verify the performance of the electronic components used in the ultrasonic system. The echo signal appearing with the discharged high voltage signal was measured. The amplitude of the first echo signal in the measured echo signal spectrum was 4.4 V and the total-harmonic-distortion (THD), including the fundamental signal and the second harmonic, was 22.35%. The amplitude of the second echo signal was 1.08 V, and the THD, including the fundamental signal and the second harmonic, was 12.45%. These results confirm that a class-J power amplifier can supply a very high output echo signal to an ultrasonic device.
机译：在超声系统中，功率放大器是用于向超声设备提供输出电压的最重要的电子组件之一。如果超声设备灵敏度低且最大允许电压受限，则在超声系统本身中检测回波信号可能会非常具有挑战性。因此，提出了可以高效地产生高输出功率的J类功率放大器，用于这样的超声设备应用。开发的J类功率放大器的功率效率为63.91％，在25 MHz和13.52 dB输入时增益为28.16 dB。脉冲回波测量方法用于验证超声系统中使用的电子组件的性能。测量与放电的高压信号一起出现的回波信号。在测得的回波信号频谱中，第一回波信号的幅度为4.4 V，包括基波信号和二次谐波的总谐波失真（THD）为22.35％。第二次回波信号的幅度为1.08 V，包括基波信号和二次谐波的THD为12.45％。这些结果证实，J类功率放大器可以向超声设备提供很高的输出回波信号。

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