CN219761451U - 一种基于lvds总线的超声波换能器pcie集成电路板卡 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于LVDS总线的超声波换能器PCIE集成电路板卡，包括：上位机；PCIE接口，与所述上位机连接；主控模块，与所述PCIE接口连接；超声波驱动模块，与所述主控模块连接；超声波换能器，与所述超声波驱动模块连接；LVDS模块，与所述主控模块连接；通讯总线，与所述LVDS模块连接。本实用新型可以解决现有的采用PCI并口扩展卡加嵌入式集成电路驱动单板成本高，且两者之间通过并口线传输数字量信号容易受到干扰，导致超声波换能器驱动控制不稳定的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路板领域，具体地说，涉及一种基于LVDS总线的超声波换能器PCIE集成电路板卡。
背景技术
超声波换能器是半导体封装设备的核心部件，对超声波换能器进行稳定的驱动控制至关重要，它直接影响着半导体封装设备的性能。目前超声波换能器的控制板一般有以下两种：第一种由嵌入式集成电路驱动单板、并口扩展卡和工控机所组成(PCI并口扩展卡插在工控机内然后通过25PIN并口线与嵌入式集成电路驱动单板连接，再超声波换能器接到此驱动单板上)；第二种由PCI集成电路板和ETHERNET网口组成。
目前采用第一种控制板存在一定的缺陷，当上位机发出控制输出指令时由并口扩展卡将输出相应的数字量信号通过25PIN并口线传输给嵌入式集成电路驱动单板，由于半导体封装设备工业现场的电磁环境恶劣，通过并口线传输的数字量信号容易受到干扰，导致超声波换能器的驱动控制不稳定，另并口扩展卡加嵌入式集成电路驱动单板的成本较高，两者之间又通过并口线缆连接，这不仅增加了设备的电气走线，也不方便设备的生产维护。
采用第二种PCI集成电路控制板虽然能解决第一种所存在的问题，但也存在一定的缺陷，因对数据传输速度的要求越来越高，目前支持PCI总线的主板也就越来越少，大多数主板现都采用高传输速率的PCIE总线(PCI总线的传输速度只有266MB/S，而PCIE总线其传输速率最高可达8GB/S)。
有鉴于此特提出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种基于LVDS总线的超声波换能器PCIE集成电路板卡，可以解决现有的采用PCI并口扩展卡加嵌入式集成电路驱动单板成本高，且两者之间通过并口线传输数字量信号容易受到干扰，导致超声波换能器驱动控制不稳定的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：
一种基于LVDS总线的超声波换能器PCIE集成电路板卡，包括：
上位机；
PCIE接口，与所述上位机连接；
主控模块，与所述PCIE接口连接；
超声波驱动模块，与所述主控模块连接；
超声波换能器，与所述超声波驱动模块连接；
LVDS模块，与所述主控模块连接；
通讯总线，与所述LVDS模块连接。
在上述任一方案中优选的实施例，所述主控模块通过LVDS模块接收通讯总线下发的指令帧，并解析出指令帧所包含的超声功率参数。
在上述任一方案中优选的实施例，所述主控模块根据解析得到的超声功率参数，输出相应的数字量信号给到超声波驱动模块。
在上述任一方案中优选的实施例，所述超声波驱动模块包括DAC转换电路、功放电源电路、功放电路、阻抗匹配电路和BNC插座；
数字量信号经过DAC转换电路产生小电流正旋信号然后经功放电路放大产生大电流的正弦驱动信号，再经阻抗匹配电路进行阻抗匹配后由BNC插座输出驱动超声波换能器。
采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。
可以解决现有的采用PCI并口扩展卡加嵌入式集成电路驱动单板成本高，且两者之间通过并口线传输数字量信号容易受到干扰，导致超声波换能器驱动控制不稳定的问题。
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分，本领域技术人员应该理解的是，这些附图未必是按比例绘制的，在附图中：
图1是本实用新型一种基于LVDS总线的超声波换能器PCIE集成电路板卡示意图。
图中：1、上位机；2、超声波换能器；3、PCIE接口；4、主控模块；5、超声波驱动模块；6、LVDS模块；7、通讯总线。
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念，附图中的元素是示意性的，没有按比例绘制。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本申请下述实施例以一种基于LVDS总线的超声波换能器PCIE集成电路板卡为例进行详细说明本申请的方案，但是此实施例并不能限制本申请保护范围。
如图1所示，本实用新型提供了一种基于LVDS总线的超声波换能器PCIE集成电路板卡，包括：
上位机1；
PCIE接口3，与所述上位机1连接；
主控模块4，与所述PCIE接口3连接；
超声波驱动模块5，与所述主控模块4连接；
超声波换能器2，与所述超声波驱动模块5连接；
LVDS模块6，与所述主控模块4连接；
通讯总线7，与所述LVDS模块6连接。
在本实用新型实施例中，所述上位机1提供用户界面，可以通过这个界面来控制和操作整个系统。所述PCIE接口3用于将电路板卡连接到计算机系统，通过这个接口可以实现数据传输和通信。所述主控模块4作为整个系统的核心部分，负责控制和管理其他模块的运行，以及与上位机和LVDS模块之间的数据交换。所述超声波驱动模块5用于控制和驱动超声波换能器2产生超声波信号，并将信号发送给主控模块进行处理。所述超声波换能器2将电信号转换成超声波信号，并将反射回来的信号转换成电信号，以便进行信号处理和分析。所述LVDS模块6用于将超声波信号转换成数字信号，并将数字信号传输给主控模块进行处理。同时，在信号处理之后，也可以通过LVDS模块将处理后的信号传输到超声波驱动模块，进而控制超声波换能器的工作。所述通讯总线7通过这个总线，LVDS模块可以与其他设备进行数据交换和通讯。
如图1所示，所述主控模块通过LVDS模块接收通讯总线下发的指令帧，并解析出指令帧所包含的超声功率参数，所述主控模块根据解析得到的超声功率参数，输出相应的数字量信号给到超声波驱动模块，所述超声波驱动模块包括DAC转换电路、功放电源电路、功放电路、阻抗匹配电路和BNC插座；
数字量信号经过DAC转换电路产生小电流正旋信号然后经功放电路放大产生大电流的正弦驱动信号，再经阻抗匹配电路进行阻抗匹配后由BNC插座输出驱动超声波换能器。
在本实用新型实施例中，当主控模块解析到超声功率参数之后，会将其转换成相应的数字量信号，并通过DAC转换电路产生小电流正旋信号，接着经过功放电路进行电流放大，形成大电流的正弦驱动信号。之后，这个信号经过阻抗匹配电路处理，使其与超声波换能器(2)的阻抗匹配，最终由BNC插座输出，进而驱动超声波换能器工作。
当使用时，基于LVDS总线的PCIE超声波换能器集成电路板:主要由PCIE x4接口、主控模块、超声波驱动模块和LVDS模块组成，其工作原理如下：
焊线机在邦定不同材料时需对线的一焊、二焊，球一焊设定不同的超声功率参数(如预备、接触、焊接、焊后超声功率参数)，上位机将这些参数直接写到BAR寄存器所指定的一片share memory(共享内存)中，该memory通过PCIE接口映射到主控模块相对应的memory(内存)，由此完成了大量参数从PC到主控模块的传输，数据参数的交互读/写速度可达2GB/S；在邦定控制时序中主控模块需要通过LVDS模块接收通讯总线下发的指令帧，并解析出指令帧所包含的超声功率参数。该通讯过程的数据传输采用8b/10b编码，传输速率能够达到1000Mb/s，能够满足邦定过程的实时性要求。主控模块根据解析得到的超声功率参数，输出相应的数字量信号给到超声波驱动模块(超声波驱动模块由DAC转换电路、功放电源电路、功放电路、阻抗匹配电路和BNC插座组成)数字量信号经过DAC转换电路产生小电流正旋信号然后经功放电路放大产生大电流的正弦驱动信号，再经阻抗匹配电路进行阻抗匹配后由BNC插座输出驱动超声波换能器。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (4)
1.一种基于LVDS总线的超声波换能器PCIE集成电路板卡，其特征在于，包括：
上位机(1)；
PCIE接口(3)，与所述上位机(1)连接；
主控模块(4)，与所述PCIE接口(3)连接；
超声波驱动模块(5)，与所述主控模块(4)连接；
超声波换能器(2)，与所述超声波驱动模块(5)连接；
LVDS模块(6)，与所述主控模块(4)连接；
通讯总线(7)，与所述LVDS模块(6)连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于LVDS总线的超声波换能器PCIE集成电路板卡，其特征在于，所述主控模块通过LVDS模块接收通讯总线下发的指令帧，并解析出指令帧所包含的超声功率参数。
3.根据权利要求2所述的一种基于LVDS总线的超声波换能器PCIE集成电路板卡，其特征在于，所述主控模块根据解析得到的超声功率参数，输出相应的数字量信号给到超声波驱动模块。
4.根据权利要求3所述的一种基于LVDS总线的超声波换能器PCIE集成电路板卡，其特征在于，所述超声波驱动模块包括DAC转换电路、功放电源电路、功放电路、阻抗匹配电路和BNC插座；
数字量信号经过DAC转换电路产生小电流正旋信号然后经功放电路放大产生大电流的正弦驱动信号，再经阻抗匹配电路进行阻抗匹配后由BNC插座输出驱动超声波换能器。
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