專利名稱：用于穩(wěn)定放大器的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于穩(wěn)定放大器的方法和系統(tǒng)，尤其涉及使用組合的開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)穩(wěn)定放大器的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
磁共振成像(MRI)系統(tǒng)通常采用射頻(RF)放大器來驅(qū)動位于MRI系統(tǒng)的主磁結(jié)構(gòu)內(nèi)的RF線圈。RF放大器接收由一外部RF源生成的一串脈沖作為輸入，并生成功率增強的一串脈沖作為輸出。RF放大器的輸出被用來驅(qū)動RF線圈。
因為要求改進圖像質(zhì)量，所以需要高特斯拉磁鐵，而且需要較大的RF放大器輸出功率。然而，提供較大輸出功率會將RF放大器的增益非線性和相位非線性引入系統(tǒng)，從而會導(dǎo)致MRI圖像失真。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供用于穩(wěn)定放大器的方法和系統(tǒng)。這些方法和系統(tǒng)通常使得使用在MRI系統(tǒng)中的脈沖RF放大器變得穩(wěn)定。然而，本發(fā)明的方法和系統(tǒng)也可用來穩(wěn)定使用在其它系統(tǒng)中的放大器。例如，它們可被用來穩(wěn)定脈沖RF雷達放大器。
在本發(fā)明的一實施例中，本發(fā)明的穩(wěn)定模塊結(jié)合了用于穩(wěn)定放大器的硬件和軟件。穩(wěn)定模塊包括開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)兩部分。
在脈沖開始時使用閉環(huán)控制系統(tǒng)往往導(dǎo)致不穩(wěn)定(例如，閉環(huán)控制系統(tǒng)的增益和相位參數(shù)往往被驅(qū)動成它們的最大值或最小值)。因而，本發(fā)明的實施例在脈沖開始時使用開環(huán)控制系統(tǒng)以穩(wěn)定放大器。開環(huán)控制系統(tǒng)例如通過使用由穩(wěn)定模塊所接收的輸入信號的輸入功率來穩(wěn)定放大器。一旦放大器已經(jīng)穩(wěn)定，則使用閉環(huán)控制系統(tǒng)來進一步穩(wěn)定放大器。
在一些實施例中，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法使用了校準例程改進開環(huán)控制系統(tǒng)的性能。在一些實施例中，校準例程通過基于由閉環(huán)控制系統(tǒng)先前生成的輸出的開環(huán)控制系統(tǒng)生成供使用的輸出。由此校準例程使得開環(huán)控制系統(tǒng)能向閉環(huán)控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)。因此，開環(huán)控制系統(tǒng)的性能隨著時間得到改進。
一方面，本發(fā)明一般涉及用于穩(wěn)定放大器的方法。此方法包括四個步驟。一個步驟是提供與放大器電連接的穩(wěn)定模塊，并且該模塊包括開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。另一個步驟是使用開環(huán)控制系統(tǒng)來修正由穩(wěn)定模塊所接收的輸入信號的至少一特性，并將控制傳遞給閉環(huán)控制系統(tǒng)。又一個步驟是使用閉環(huán)控制系統(tǒng)來修正輸入信號的至少一特性。最后的步驟是向放大器提供經(jīng)修正的輸入信號。
在本發(fā)明的這個方面的各個實施例中，輸入信號的至少一特性是輸入信號的振幅或輸入信號的相位。在一個實施例中，在輸入信號的輸入功率高于閾值電平時使用開環(huán)控制系統(tǒng)。在另一個實施例中，在輸入信號的輸入功率高于閾值電平期間持續(xù)使用開環(huán)控制系統(tǒng)一預(yù)定時間段之后使用閉環(huán)控制系統(tǒng)。一實施例的閉環(huán)控制系統(tǒng)中，濾波器基于開環(huán)控制系統(tǒng)的輸出由開環(huán)控制系統(tǒng)初始化。
在一些實施例中，測量輸入信號的輸入功率。在一些此類實施例中，開環(huán)控制系統(tǒng)被用來基于輸入功率修正輸入信號的至少一特性。在一個此實施例中，開環(huán)控制系統(tǒng)基于查找表中對應(yīng)于輸入功率的值來修正輸入信號的至少一特性。查找表可基于閉環(huán)控制系統(tǒng)的輸出進行更新。在一些此類實施例中，輸出信號與表示放大器輸入信號的反饋信號之間的第一誤差以及輸入信號與反饋信號之間的第二誤差也被測量。一此類實施例中的閉環(huán)控制系統(tǒng)被用來基于輸入功率、第一誤差和第二誤差修正輸入信號的至少一特性。在另一個實施例中，閉環(huán)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)第一誤差和第二誤差兩者。
在一些實施例中，閉環(huán)控制系統(tǒng)解決由穩(wěn)定模塊引入的至少一非線性。在另一些實施例中，開環(huán)控制系統(tǒng)解決由穩(wěn)定模塊引入的至少一非線性。在一些實施例中，放大器是磁共振成像系統(tǒng)的脈沖射頻放大器。
另一個方面，本發(fā)明一般涉及用在用于穩(wěn)定放大器的穩(wěn)定模塊中的系統(tǒng)。此系統(tǒng)包括第一控制模塊和第二控制模塊。第一控制模塊用于執(zhí)行三個功能(a)接收表示由穩(wěn)定模塊所接收的輸入信號的第一信號，(b)生成可被用來使用開環(huán)控制例程修正輸入信號的第一特性的第二信號，以及(c)發(fā)送可被用來將控制傳遞給第二控制模塊的第三信號。第二控制模塊用于生成可被用來使用閉環(huán)控制例程修正輸入信號的第一特性的第四信號。
在本發(fā)明此方面的一些實施例中，第一控制模塊能夠確定輸入信號的輸入功率是否高于閾值電平，并且在輸入功率高于閾值電平時可生成能夠用來使用開環(huán)控制例程修正輸入信號的第一特性的第二信號。在一些實施例中，第一控制模塊能夠在輸入信號的輸入功率高于閾值電平期間確定第一控制模塊是否已經(jīng)持續(xù)使用開環(huán)控制例程一預(yù)定時間段。在一些此類實施例中，第一控制模塊在滿足上述判據(jù)時發(fā)送第三信號。在其中第二控制模塊包括濾波器的一實施例中，系統(tǒng)還可包括用于生成用來初始化濾波器的表項的校準模塊。在一此類實施例中，第一控制模塊能夠使用表項來初始化第二控制模塊中的濾波器。
在一些實施例中，第一控制模塊能夠生成可被用來使用開環(huán)控制例程修正輸入信號的第二特性的第五信號，而第二控制模塊能夠生成可被用來使用閉環(huán)控制例程修正輸入信號的第二特性的第六信號。在一些相關(guān)實施例中，系統(tǒng)包括用于生成表示輸入信號第一特性修正量的第一值和表示輸入信號第二特性修正量的第二值的校準模塊。第一值和第一值可被第一控制模塊所使用。在一實施例中，第一控制模塊可使用第一值來生成第二信號，并且能夠使用第二值來生成第五信號。在一相關(guān)實施例中，校準模塊可基于第二控制模塊的輸出更新第一值和第二值。在另一個實施例中，校準模塊可生成第一值和第二值以解決由穩(wěn)定模塊引入的至少一非線性。
在一些實施例中，輸入信號的第一特性是輸入信號的振幅，而輸入信號的第二特性是輸入信號的相位。在又一些實施例中，第二控制模塊可生成第四信號以解決由穩(wěn)定模塊引入的非線性，而第二控制模塊可接收第一誤差信號和第二誤差信號，并可調(diào)節(jié)第一誤差信號和第二誤差信號以補償?shù)谝徽`差信號和第二誤差信號中存在的非線性。在再一些實施例中，第一控制模塊解決生成第二信號時由穩(wěn)定模塊引入的非線性。
又一個方面，本發(fā)明一般以供穩(wěn)定模塊用于穩(wěn)定放大器的制造物品為特色。物品包括用于接收表示由穩(wěn)定模塊接收的輸入信號的第一信號、用于生成可被用來使用開環(huán)控制例程修正輸入信號的特性的第二信號，以及用于發(fā)送可被用來將控制傳遞給第二控制模塊的第三信號的裝置。物品也包括用于生成可被用來使用閉環(huán)控制例程修正輸入信號的特性的第四信號。
再一個方面，本發(fā)明涉及用于穩(wěn)定放大器的方法。此方法包括四個步驟。一個步驟是使用包括開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定模塊接收輸入信號。另一個步驟是使用開環(huán)控制系統(tǒng)修正輸入信號的相位并使放大器的相位非線性最小，并且將控制傳遞給閉環(huán)控制系統(tǒng)。另一步驟是從使用開環(huán)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成使用閉環(huán)控制系統(tǒng)以修正輸入信號的相位并使放大器的相位非線性最小。
在本發(fā)明此方面的一個實施例中，方法包括在輸入信號的輸入功率高于閾值電平期間持續(xù)使用開環(huán)控制系統(tǒng)一預(yù)定時間段之后進行轉(zhuǎn)換。在另一個實施例中，方法還包括使用開環(huán)控制系統(tǒng)基于開環(huán)控制系統(tǒng)的輸出初始化閉環(huán)控制系統(tǒng)中的濾波器。
又一方面，本發(fā)明一般涉及用于穩(wěn)定放大器的穩(wěn)定模塊。穩(wěn)定模塊包括第一控制模塊和第二控制模塊。第一控制模塊用于執(zhí)行三個功能(a)接收表示由穩(wěn)定模塊所接收的輸入信號的第一信號，(b)生成可被用來通過使用開環(huán)控制例程修正輸入信號的相位使放大器的相位非線性最小的第二信號，以及(c)發(fā)送可被用來將控制傳遞給第二控制模塊的第三信號。第二控制模塊用于生成可被用來使用閉環(huán)控制例程修正輸入信號的相位使放大器的相位非線性最小的第四信號。
通過參考以下描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明的上述及其它目的、方面、特性和優(yōu)點將變得更加顯而易見，并可更好地進行理解。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一示例性實施例用于穩(wěn)定放大器的方法的流程圖；圖2也是根據(jù)本發(fā)明一示例性實施例用于穩(wěn)定放大器的方法的流程圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明一示例性實施例用在用于穩(wěn)定放大器的穩(wěn)定模塊中的系統(tǒng)的框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明一示例性實施例用于穩(wěn)定放大器的穩(wěn)定模塊的電路圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明一示例性實施例用于穩(wěn)定放大器、包括開環(huán)控制例程和閉環(huán)控制例程的方法的流程圖；以及圖6是用在本發(fā)明一實施例中的校準例程的流程圖。
具體實施例方式
圖1描述了根據(jù)本發(fā)明一示例性實施例用于穩(wěn)定放大器的方法100。方法100可通過與放大器電連接且包括開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定模塊來執(zhí)行。在圖1所示方法中，測量輸入信號的屬性(步驟104)，開環(huán)控制系統(tǒng)被用來修正由穩(wěn)定模塊所接收的輸入信號的至少一特性(步驟108)，基于一個或多個控制參數(shù)的滿足(步驟112)將控制傳遞給閉環(huán)控制系統(tǒng)(步驟116)，閉環(huán)控制系統(tǒng)被用來修正輸入信號的至少一特性(步驟120)。在使用開環(huán)控制系統(tǒng)期間(步驟108)和使用閉環(huán)控制系統(tǒng)期間(步驟120)，向放大器提供經(jīng)修正的輸入信號。方法100通過穩(wěn)定模塊接收到脈沖輸入信號來啟動，并可分別在各個脈沖中重復(fù)。例如，可實踐此方法以穩(wěn)定MRI系統(tǒng)中的放大器。
步驟104是測量輸入信號的屬性。在一個實施例中，屬性是輸入信號的輸入功率。在另一個實施例中，屬性是輸入信號的電壓電平。在又一個實施例中，屬性是輸入信號的電流。在一個實施例中，通過穩(wěn)定模塊中的元件來測量屬性。
在步驟108，開環(huán)控制系統(tǒng)被用來修正輸入信號的至少一特性。例如，在圖1方法的一個實施例中，開環(huán)控制系統(tǒng)在步驟108修正輸入信號的振幅。在另一個實施例中，開環(huán)控制系統(tǒng)在步驟108修正輸入信號的相位。在又一個實施例中，在步驟108，開環(huán)控制系統(tǒng)修正輸入信號的振幅和相位。
開環(huán)控制系統(tǒng)被用來基于所測量的輸入信號的屬性修正輸入信號的至少一特性。在一個實施例中，開環(huán)控制系統(tǒng)使用通過所測量的屬性做索引的查找表來修正至少一特性。例如，在一個實施例中，所測量的屬性是輸入信號的輸入功率，至少一特性是振幅，并且表標識各個輸入功率電平振幅的改變量。如以下更詳細描述的，然后通過開環(huán)控制系統(tǒng)向放大器提供經(jīng)修正的輸入信號以穩(wěn)定放大器。
在步驟112，核對一個或多個控制參數(shù)以確定是否是開環(huán)控制系統(tǒng)將控制傳遞給閉環(huán)控制系統(tǒng)的適當時間。在滿足一個或多個控制參數(shù)時，開環(huán)控制系統(tǒng)在步驟116將控制傳遞給閉環(huán)控制系統(tǒng)。另一方面，在控制參數(shù)不滿足時，使用開環(huán)控制系統(tǒng)(步驟108)。在一個實施例中，控制參數(shù)是計數(shù)器值。在另一個實施例中，控制參數(shù)是流逝的時間段。在又一個實施例中，控制參數(shù)是輸入信號的振幅。在一個具體實施例中，開環(huán)控制系統(tǒng)核對控制參數(shù)?；蛘撸]環(huán)控制系統(tǒng)或另一個元件可核對控制參數(shù)。
在步驟116，開環(huán)控制系統(tǒng)可將控制傳遞給閉環(huán)控制系統(tǒng)。在以下更詳細描述的一個實施例中，開環(huán)控制系統(tǒng)初始化閉環(huán)控制系統(tǒng)以便使用。
在將控制傳遞給閉環(huán)控制系統(tǒng)之后，閉環(huán)控制系統(tǒng)被用來修正輸入信號的至少一特性(步驟120)。閉環(huán)控制系統(tǒng)接收表示放大器輸出信號的反饋信號。在各個實施例中，修正的至少一特性是輸入信號的振幅和/或相位。在一些實施例中，閉環(huán)控制系統(tǒng)測量輸入信號與反饋信號之間的第一誤差。在一些此類實施例中，閉環(huán)控制系統(tǒng)也測量輸入信號與反饋信號之間的第二誤差。在這些實施例中，閉環(huán)控制系統(tǒng)被用來基于輸入功率、第一誤差和第二誤差修正輸入信號的至少一特性。然后，在步驟120，通過閉環(huán)控制系統(tǒng)向放大器提供經(jīng)修正的輸入信號以穩(wěn)定放大器。
在各個實施例中，閉環(huán)控制系統(tǒng)包括用于確定如何修正輸入信號的至少一特性的一個或多個濾波器。在一個實施例中，濾波器被用來確定用于修正輸入信號振幅的適當輸出。在另一個實施例中，濾波器被用來確定用于修正輸入信號相位的適當輸出。在一個實施例中，如A.J.Viterbi所提供的二階濾波器被用在閉環(huán)控制系統(tǒng)中。在另一些實施例中，閉環(huán)控制系統(tǒng)使用任何類型的濾波器，包括但并不限于比例積分濾波器和比例積分導(dǎo)數(shù)濾波器。在一個實施例中，濾波器包括一個或多個積分器。再參看步驟116，在一些實施例中，通過開環(huán)控制系統(tǒng)初始化濾波器，或者更具體地，通過基于開環(huán)控制系統(tǒng)的輸出初始化積分器來初始化閉環(huán)控制系統(tǒng)。
圖2是根據(jù)本發(fā)明用于穩(wěn)定放大器的方法200的流程圖。與圖1所述的方法100相比，圖2所述的方法200包括另外三個步驟。具體地，圖2示例性方法確定是否滿足使用開環(huán)控制系統(tǒng)的判據(jù)(步驟106)、確定是否滿足繼續(xù)使用閉環(huán)控制系統(tǒng)的判據(jù)(步驟124)，并更新開環(huán)控制參數(shù)(步驟128)。一般而言，圖2的步驟104、108、112、116和120類似于圖1相同標號的步驟，并且通過類似方式實現(xiàn)。
在穩(wěn)定模塊接收到輸入信號時啟動圖2的方法。例如，輸入信號可來自外部脈沖RF源。在步驟104，測量輸入信號的屬性。
在步驟106，確定是否滿足使用開環(huán)控制系統(tǒng)的一個和多個判據(jù)。在一實施例中，步驟106通過開環(huán)控制系統(tǒng)自身來執(zhí)行。在另一些實施例中，穩(wěn)定模塊中的另一個元件執(zhí)行步驟106。在一些實施例中，一判據(jù)對應(yīng)于所測量的輸入信號的屬性。例如，在一此類實施例中，當輸入信號的輸入功率高于閾值電平時，在步驟108使用開環(huán)控制系統(tǒng)。另一方面，如果在此實施例中輸入信號的輸入功率低于閾值電平，則不使用開環(huán)控制系統(tǒng)，并且在步驟104重新測量輸入信號的輸入功率。可重復(fù)步驟104，直到輸入信號的輸入功率高于閾值電平。在實施例中，用于確定是否使用開環(huán)控制系統(tǒng)的一個判據(jù)是放大器是否激活。確定是否使用開環(huán)控制系統(tǒng)可考慮更多的判據(jù)。
在步驟108，開環(huán)控制系統(tǒng)被用來修正輸入信號的特性并使放大器與此特性相關(guān)聯(lián)的非線性最小。因而，在一具體實施例中，在步驟108可最初使用開環(huán)控制系統(tǒng)以修正輸入信號的相位使放大器的相位非線性最小。這個步驟可通過類似于圖1步驟108的描述來實現(xiàn)。
在步驟112，確定是否從使用開環(huán)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到使用閉環(huán)控制系統(tǒng)。例如在一實施例中，在輸入信號的輸入功率高于閾值電平期間，持續(xù)使用開環(huán)控制系統(tǒng)一預(yù)定時間段之后進行轉(zhuǎn)換。如果在步驟112滿足判據(jù)，則在步驟116將控制傳遞給閉環(huán)控制系統(tǒng)。在一實施例中，開環(huán)控制系統(tǒng)初始化閉環(huán)控制系統(tǒng)以便使用。初始化可作為從使用開環(huán)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到使用閉環(huán)控制系統(tǒng)的一部分。
在步驟120，閉環(huán)控制系統(tǒng)被用來修正輸入信號的特性并使放大器與此特性相關(guān)聯(lián)的非線性最小。例如在一實施例中，閉環(huán)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)輸入信號的相位并使放大器的相位非線性最小。
在步驟124，確定是否滿足繼續(xù)使用閉環(huán)控制系統(tǒng)的判據(jù)。在一些實施例中，通過參考測量輸入信號的屬性來做出確定。例如在一實施例中，當輸入信號的輸入功率高于閾值電平時，將在步驟120繼續(xù)使用環(huán)控制系統(tǒng)。另一方面，如果在此實施例中輸入信號的輸入功率低于閾值電平，則將不使用閉環(huán)控制系統(tǒng)而將執(zhí)行步驟106。在另一實施例中，在確定是否應(yīng)當繼續(xù)使用閉環(huán)控制系統(tǒng)時，穩(wěn)定模塊可替代和另外使用其它判據(jù)。例如，在一具體實施例中，如以下將討論的，在確定是否使用閉環(huán)控制系統(tǒng)時，除了輸入信號的輸入功率，還考慮放大器是否激活。
在通過圖2所示的本發(fā)明實施例中，在步驟128更新開環(huán)控制參數(shù)。在以下參照圖6詳細描述的實施例中，運行校準例程以更新開環(huán)控制系統(tǒng)所使用的查找表。在一此類實施例中，校準例程基于閉環(huán)控制系統(tǒng)的輸出更新查找表。
圖3描述了根據(jù)本發(fā)明一示例性實施例用在用于穩(wěn)定放大器的穩(wěn)定模塊中的系統(tǒng)300。系統(tǒng)300包括第一控制模塊304和第二控制模塊308。在一個實施例中，第一控制模塊304和第二控制模塊308的每一個被實現(xiàn)為軟件程序?；蛘撸诹硪粋€實施例中，第一控制模塊304和/或第二控制模塊308被實現(xiàn)為一個或多個硬件器件。在一實施例中，第一控制模塊304使用開環(huán)控制例程，而第二控制模塊使用閉環(huán)控制例程。在一個實施例中，硬件器件是專用集成電路(ASIC)。在另一個實施例中，硬件器件是現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)。在其它實施例中，使用另一類型的硬件器件。
系統(tǒng)300的第一控制模塊308用于執(zhí)行三個功能(a)接收表示由穩(wěn)定模塊所接收的輸入信號的第一信號312，(b)生成可被用來通過使用開環(huán)控制例程修正輸入信號的第一特性的第二信號316，以及(c)發(fā)送可被用來將控制傳遞給第二控制模塊308的第三信號320。系統(tǒng)300的第二控制模塊308用于生成可被用來使用閉環(huán)控制例程修正輸入信號的第一特性的第四信號324。
在一些實施例中，如以下進一步描述的，第一控制模塊可生成第二信號316以解決由穩(wěn)定模塊引入的非線性。在一些實施例中，如以下進一步描述的，第二控制模塊308可生成第四信號324以解決穩(wěn)定模塊硬件引入的非線性。
在一些實施例中，第一控制模塊304可生成能夠被用來使用開環(huán)控制例程修正輸入信號的第二特性的第五信號336。在相關(guān)實施例中，第二控制模塊308可生成能夠被用來使用閉環(huán)控制例程修正輸入信號的第二特性的第六信號340。
在一個實施例中，第一控制器376被用來修正輸入信號的第一特性。在另一個實施例中，第二控制器380被用來修正輸入信號的第二特性。
在一些實施例中，輸入信號的第一特性是輸入信號的振幅，而輸入信號的第二特性是輸入信號的相位。在另一實施例中，輸入信號的第一特性是輸入信號的相位，而輸入信號的第二特性是輸入信號的振幅。
在一些實施例中，第一控制模塊304包括轉(zhuǎn)換邏輯模塊332。在一些此類實施例中，轉(zhuǎn)換邏輯模塊332核對一個和多個判據(jù)并確定是否將使用開環(huán)控制例程。在一個此類實施例中，轉(zhuǎn)換邏輯模塊332可確定放大器是否激活。在另一個此類實施例中，轉(zhuǎn)換邏輯模塊332可確定輸入信號的輸入功率328是否高于閾值電平。如果是，則第一控制模塊304將使用開環(huán)控制例程生成可被用來修正輸入信號的第一特性的第二信號316。在一些此類實施例中，轉(zhuǎn)換邏輯模塊332核對一個和多個判據(jù)并確定是否將控制傳遞給第二控制模塊308。在一此類實施例中，轉(zhuǎn)換邏輯模塊332可確定第一控制模塊304在輸入信號的輸入功率328高于閾值電平期間是否已經(jīng)持續(xù)使用開環(huán)控制例程一預(yù)定時間段。如果是，則第一控制模塊304將第三信號302發(fā)送到第二控制模塊308。
在又一實施例中，第二控制模塊308可接收表示由穩(wěn)定模塊所接收的輸入信號的信號346以及一個或多個誤差信號344和348。在一個此類實施例中，誤差信號可代表由穩(wěn)定模塊所接收的輸入信號與表示放大器輸出信號的反饋信號之間的振幅誤差。在另一個此類實施例中，誤差信號可表示輸入信號與反饋信號之間的相位誤差。在一實施例中，如以下進一步描述的，第二控制模塊308調(diào)節(jié)一個或多個誤差信號344和348以補償?shù)谝徽`差信號和/或第二誤差信號中存在的非線性。
在一些實施例中，第二控制模塊308包括轉(zhuǎn)換邏輯模塊356。在一些此類實施例中，轉(zhuǎn)換邏輯模塊356核對一個或多個判據(jù)并確定是否將使用閉環(huán)控制例程或者是否經(jīng)由連接線352將控制傳遞給第一控制模塊304。在一此類實施例中，轉(zhuǎn)換邏輯模塊356可確定放大器是否激活。在另一個此類實施例中，轉(zhuǎn)換邏輯模塊332可確定輸入信號的輸入功率328是否高于閾值電平。如果不是，則第二控制模塊308經(jīng)由連接線352將控制傳遞給第一控制模塊304。
在另一個實施例中，系統(tǒng)300包括校準模塊360。校準模塊360可實現(xiàn)為軟件程序并可使用校準例程?；蛘撸诹硪粋€實施例中，校準模塊實現(xiàn)為硬件器件。在一實施例中，硬件器件是ASIC。在另一個實施例中，硬件器件是FPGA。在另一些實施例中，使用另一類硬件器件。
在一實施例中，校準模塊360可生成用于初始化第二控制模塊308所使用的一個或多個濾波器的表項。然后，第一控制模塊304可經(jīng)由連接線364從校準模塊360中檢索表項，并通過使用轉(zhuǎn)換邏輯模塊332用表項初始化第二控制模塊308中的一個或多個濾波器。
在另一個實施例中，校準模塊360可生成表示輸入信號的第一特性修正量的第一值和表示輸入信號的第二特性修正量的第二值。第一控制模塊304可經(jīng)由連接線364從校準模塊360中檢索第一值和第二值。第一控制模塊304可使用第一值生成第二信號316，并可使用第二值生成第五信號336。
在另一個實施例中，校準模塊360可基于經(jīng)由連接線368所接收的來自第二控制模塊308的輸出來更新第一值和第二值。在又一個實施例中，如以下進一步描述的，校準模塊360使用算法生成第一值和第二值以解決由穩(wěn)定模塊硬件引入的至少一個非線性。在更多實施例中，校準模塊360可經(jīng)由連接線372接收來自第一控制模塊304的數(shù)據(jù)。
圖4描述了根據(jù)本發(fā)明一示例性實施例用于穩(wěn)定放大器404的穩(wěn)定模塊400。在所示示例性實施例中，與放大器404電連接的穩(wěn)定模塊400包括硬件和軟件組合。此軟件運行于處理器408中。
穩(wěn)定模塊400在前置放大器416接收來自外部源(例如電源)的輸入信號412。在一個實施例中，輸入信號412是脈沖RF輸入信號。然后，定向耦合器418采樣前置放大器的輸入信號412。第一樣本420被輸入到誤差放大器424，同時第二樣本428被輸入到第一控制器432和第二控制器436。在一個實施例中，第一控制器432是用來修正輸入信號412振幅的增益控制器。在另一個實施例中，第二控制器436是用來修正輸入信號412相位的移相器。如以下描述的，經(jīng)調(diào)節(jié)輸入信號440由第一控制器432和第二控制器436輸出，并輸入到放大器404。
在一個實施例中，放大器404是脈沖RF放大器。在另一個實施例中，放大器404被用在MRI系統(tǒng)中。表示放大器404的輸出信號448的反饋信號444也被輸入到誤差放大器424。在一個實施例中，誤差放大器包括用于放大第一采樣420和反饋信號444的對數(shù)中頻(LOG IF)放大器426。誤差放大器424生成第一誤差信號452和第二誤差信號456。在一個實施例中，第一誤差信號452/第二誤差信號456表示輸入信號412與反饋信號444之間的振幅誤差。在另一個實施例中，第一誤差信號452/第二誤差信號456表示輸入信號412與反饋信號444之間的相位誤差。
在一個實施例中，穩(wěn)定模塊400包括三個模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)460。A/D轉(zhuǎn)換器將數(shù)字化表示的表示輸入信號412的第一信號464、第一誤差信號452和第二誤差信號456輸入到處理器408。處理器408執(zhí)行信號處理以生成輸出到數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器468的控制信號。在一個實施例中，處理器408包括第一控制模塊304、第二控制模塊308和校準模塊360。在一個實施例中，處理器運行第一控制模塊304以實現(xiàn)開環(huán)控制例程。在另一個實施例中，處理器運行第二控制模塊308以實現(xiàn)閉環(huán)控制例程。在又一個實施例中，用模擬控制系統(tǒng)整個替代包括A/D轉(zhuǎn)換器460、處理器408和D/A轉(zhuǎn)換器468的數(shù)字控制系統(tǒng)。或者，僅用模擬控制系統(tǒng)局部替代數(shù)字控制系統(tǒng)。
在一個實施例中，在處理器408運行開環(huán)控制例程時，第一控制模塊304生成可被用來修正輸入信號412的第一特性的第一信號472和可被用來修正輸入信號412的第二特性的第二信號476。在另一個實施例中，在處理器運行閉環(huán)控制例程時，第二控制模塊308生成可被用來修正輸入信號412的第一特性的第一信號472和可被用來修正輸入信號412的第二特性的第二信號476。在一個實施例中，輸入信號4 12的第一特性是輸入信號412的振幅，而輸入信號412的第二特性是輸入信號412的相位。
在一個實施例中，D/A轉(zhuǎn)換器468將模擬表示的信號472和476分別輸入到控制器432和436。在一個實施例中，第一控制器432使用模擬表示的第一信號472來修正輸入信號的振幅，并由此最小化放大器404的振幅非線性。在另一個實施例中，第二控制器436使用模擬表示的第二信號476來修正輸入信號的相位，并由此最小化放大器404的相位非線性。如上所述，然后向放大器404提供經(jīng)修正的輸入信號440。
圖5描述了包括開環(huán)控制例程600和閉環(huán)控制例程700的軟件例程500的一個實施例。在一個實施例中，開環(huán)控制例程600通過第一控制模塊304來運行。在另一個實施例中，閉環(huán)控制例程700通過第二控制模塊308來運行。在一個實施例中，在輸入信號最初由穩(wěn)定模塊接收到時(例如，在諸如例如電源的外部源最初接通時)，軟件例程500默認使用開環(huán)控制例程600。
在步驟604，開環(huán)控制例程600提取由穩(wěn)定模塊接收的輸入信號的輸入功率。然后，在步驟608，開環(huán)控制例程600通過確定放大器是否激活(即啟用)以及輸入信號的輸入功率是否高于第一閾值來確定是否滿足使用開環(huán)控制例程600的判據(jù)。如果放大器被啟用且輸入信號的輸入功率高于第一閾值，則在步驟612開環(huán)控制例程600使開環(huán)計數(shù)器增數(shù)。
在步驟616，開環(huán)控制例程600輸出可被用來修正輸入信號的至少一個特性的至少一個信號。在一個實施例中，開環(huán)控制例程600輸出一個可被用來修正輸入信號的振幅和一個可被用來修正輸入信號的相位的兩個信號。在另一個實施例中，開環(huán)控制信號600僅輸出兩個上述信號之一。在一個實施例中，例如以下參照圖6討論的，開環(huán)控制例程600使用由校準例程建立的查找表以生成至少一個要輸出的信號。在此一實施例中，查找表可使用輸入信號的輸入功率作為索引。基于在步驟604提取的輸入信號的輸入功率，開環(huán)控制例程600查找對應(yīng)的表值。此值可例如表示在步驟616將由開環(huán)控制例程600輸出的信號的電流或電壓。在步驟616，開環(huán)控制例程600輸出此信號。在另一個實施例中，例如以下參照圖6討論的，開環(huán)控制例程600使用由校準例程建立的查找陣列來生成至少一個要輸出的信號。在此實施例中，查找陣列可使用輸入信號的輸入功率作為索引?；谠诓襟E604提取的輸入信號的輸入功率，開環(huán)控制例程600查找對應(yīng)的表項。此表項可例如表示輸入信號振幅或相位的修正量。在此一實施例中，如以下所述，開環(huán)控制例程600運行由閉環(huán)控制例程700在步驟720運行的相同的算法以調(diào)節(jié)表項，從而解決由穩(wěn)定模塊硬件引入的非線性。然后，開環(huán)控制例程600使用經(jīng)調(diào)節(jié)的表項生成在步驟616輸出的至少一信號。
在根據(jù)圖5的實施例中，開環(huán)控制例程600在步驟620通過將數(shù)據(jù)寫入校準陣列來將數(shù)據(jù)輸出到校準例程。在此類實施例中，開環(huán)控制例程600以最小值將開環(huán)模式標志輸出到校準例程。在一個實施例中，開環(huán)控制例程600也將輸入信號的輸入功率輸出到校準例程。在另一個實施例中，開環(huán)計數(shù)器的值通過開環(huán)控制例程600輸出到校準例程。
在步驟624，開環(huán)控制例程600確定開環(huán)計數(shù)器是否大于第二閾值。如果是，則開環(huán)控制例程600前進到步驟628。否則，開環(huán)控制例程600前進到步驟632，其中在開環(huán)控制例程重新在步驟604提取輸入信號的輸入功率之前，暫時延遲運行開環(huán)例程600。
步驟624的第二閾值和步驟632中存在的延遲確保在步驟628將控制傳遞給閉環(huán)控制例程700之前持續(xù)運行開環(huán)控制例程600一最小時間段。因此，軟件例程500在從開環(huán)控制例程600轉(zhuǎn)換到閉環(huán)控制例程700之前，放大器被給予一時間段以用于穩(wěn)定。在一個實施例中，步驟624的第二閾值是可調(diào)的。在另一個實施例中，步驟632中存在的延遲是可調(diào)的。
再參看步驟608，如果放大器非激活或輸入信號的功率電平低于第一閾值，則開環(huán)控制例程600前進到步驟636。在步驟636，開環(huán)控制例程600確定開環(huán)計數(shù)器是否大于0。如果不是，則開環(huán)控制例程600前進到步驟632。如果是，則開環(huán)控制例程600前進到步驟640。在步驟640，開環(huán)控制例程輸出可被用于修正輸入信號的至少一特性的至少一信號。在一個實施例中，如以上參照步驟616討論的，這通過使用查找表來完成。
在低輸入功率電平下，大多數(shù)放大器線性運行。在一個實施例中，步驟608的第一閾值電平基于這個事實來選擇，即第一閾值電平被選擇成放大器在低于所選第一閾值電平的輸入功率電平下線性運行。這樣，只要輸入信號的實際輸入功率低于第一閾值，它將與在步驟604輸出至少一信號非相關(guān)。因此同樣其中輸入信號的輸入功率低于第一閾值的至少一信號可在步驟640輸出，不管其實際值。因此，步驟640僅需要執(zhí)行一次。為了確保這種情況，在步驟644清零開環(huán)計數(shù)器。
再參看步驟628，在開環(huán)控制例程600確定其在輸入信號的輸入功率高于第一閾值電平期間被持續(xù)運行一預(yù)定時間段之后(即步驟604、608、612、616、620、624和632被持續(xù)運行一預(yù)定時間段，因為開環(huán)控制例程600總是從步驟608前進到步驟612)，開環(huán)控制例程600將控制傳遞給閉環(huán)控制例程700。在一個實施例中，例如參照圖6描述的，在步驟628，開環(huán)控制例程600通過閉環(huán)控制例程700以校準例程生成的表項來初始化在步驟716使用的濾波器。表項可對應(yīng)于在步驟616由開環(huán)控制例程最后輸出的一個或多個信號。這樣，閉環(huán)控制例程在開環(huán)控制例程禁用時的相同設(shè)置下開始運行。在一個實施例中，表項表示輸入信號振幅的增加量或減少量。在另一實施例中，表項代表輸入信號的相移量。在一個實施例中，通過校準例程將表項存儲在例如一個或多個查找陣列中。這些陣列可使用輸入信號的輸入功率作為索引。因而，基于在步驟604提取的輸入信號的輸入功率，開環(huán)控制例程600可查找并使用由校準例程生成的對應(yīng)表項來初始化閉環(huán)控制例程700的濾波器。
在開環(huán)控制例程600已將控制傳遞給閉環(huán)控制例程700之后，在步驟732存在延遲。在一個實施例中，步驟732中的延遲時間是可調(diào)的。在步驟732進行延遲之后，閉環(huán)控制例程700可在步驟704提取多個信號。在一個實施例中，這些信號包括輸入信號的輸入功率、輸入信號與表示放大器輸出信號的反饋信號之間的第一誤差以及輸入信號與反饋信號之間的第二誤差。在一個此類實施例中，第一誤差是輸入信號與反饋信號之間的振幅誤差，第二誤差是輸入信號與反饋信號之間的相位誤差。
在步驟708，閉環(huán)控制例程700確定是否滿足使用閉環(huán)控制例程700的一個或多個判據(jù)。在一個實施例中，閉環(huán)控制例程700確定放大器是否激活(即啟用或非消隱)，輸入信號的輸入功率是否高于閾值。如果滿足判據(jù)，則閉環(huán)控制例程700前進到步驟712。如果不滿足，則軟件例程500返回到開環(huán)控制例程600并在步驟604提取輸入信號的輸入功率。在一個實施例中，閉環(huán)控制例程700中使用的閾值的值小于開環(huán)控制例程600中使用的第一閾值的值以允許滯后程度，并防止軟件例程500在開環(huán)控制例程600與閉環(huán)控制例程700之間切換。如果第一閾值與閉環(huán)控制例程700中使用的閾值相等，并且輸入信號的輸入功率在這些閾值周圍略為變化，則軟件例程500會在開環(huán)控制例程600與閉環(huán)控制例程700之間切換。
如本領(lǐng)域技術(shù)人員將易于理解的，被穩(wěn)定模塊用來生成表示第一誤差和/或第二誤差的信號的硬件可能是非理想的。因此，硬件可能過調(diào)或欠調(diào)用于第一誤差和/或第二誤差的實際值。事實上，硬件將對輸入信號各個輸入功率電平引入偏離第一誤差和/或第二誤差的實際值的可預(yù)測偏差。因此，在一個實施例中，在步驟712，閉環(huán)控制例程調(diào)節(jié)由穩(wěn)定模塊硬件在步驟704提供的第一誤差和第二誤差測量值。在一個實施例中，在步驟712，閉環(huán)控制例程700使用輸入信號的輸入功率電平作為索引的查找圖。對于每個輸入功率電平，查找圖列出了第一誤差和/或第二誤差實際值的期望過調(diào)或欠調(diào)。通過將期望過調(diào)或失調(diào)加入到由硬件提供的第一誤差和/或第二誤差的測量值，閉環(huán)控制例程700由此獲得第一誤差和/或第二誤差的實際值。
在步驟712，一旦閉環(huán)控制例程700已適當調(diào)節(jié)了第一誤差和/或第二誤差，則在步驟716，閉環(huán)控制例程確定輸入信號的至少一特性的調(diào)節(jié)量。例如，在一個實施例中，閉環(huán)控制例程700確定兩個量一個用于修正輸入信號的振幅，另一個用于修正輸入信號的相位。在另一個實施例中，閉環(huán)控制例程700僅確定上述兩個量之一。在一個實施例中，如上所討論，閉環(huán)控制例程700使用由A.J.Viterbi所提供的二階濾波器來確定至少一個量?；蛘撸诓襟E716，例如諸如比例積分濾波器和/或比例積分導(dǎo)數(shù)濾波器的任何類型濾波器可被閉環(huán)控制例程700用來確定至少一個量。
在步驟724之前，在步驟720，一些實施例的閉環(huán)控制例程700解決由穩(wěn)定模塊的硬件引入的非線性。在一個此類實施例中，閉環(huán)控制例程700運行一算法以調(diào)節(jié)步驟716確定的期望量。然后，調(diào)節(jié)量被用于生成在步驟724輸出的至少一信號。算法被實現(xiàn)成選擇調(diào)節(jié)量，從而在步驟724輸出的至少一信號實際上表示在步驟716確定的期望量，并伴隨著由硬件非線性引入的任何失真。這樣，算法補償了穩(wěn)定模塊硬件的非線性。
在步驟724輸出至少一信號之后，閉環(huán)控制例程返回步驟704之前，在步驟732重新延遲運行閉環(huán)控制例程。
在步驟728，閉環(huán)控制例程700通過將數(shù)據(jù)寫入校準陣列來將數(shù)據(jù)輸出到校準例程。例如，閉環(huán)控制例程700將輸入信號的輸入功率、第一誤差、第二誤差、在步驟716確定的至少一個量和閉環(huán)控制模式標志輸入到校準例程。
圖6描述了根據(jù)本發(fā)明一示例性實施例的校準例程800的一個實施例。在一個實施例中，校準例程800是由校準模塊360運行的軟件例程。在一個實施例中，當開環(huán)控制例程600和閉環(huán)控制例程700都空閑時，運行校準例程800。例如，在由步驟632和/或732引入延遲期間，運行校準例程800。如以下詳細描述的，校準例程800啟動開環(huán)控制例程600以向閉環(huán)控制例程700學(xué)習(xí)，從而隨時間改進開環(huán)控制例程600的性能。
在步驟804，校準例程800檢索先前在步驟620通過開環(huán)控制例程600和在步驟728通過閉環(huán)控制例程700寫入到校準陣列的數(shù)據(jù)。然后，在步驟808，校準例程800確定閉環(huán)控制例程700是否在運行。例如，在一個實施例中，校準例程800進行核對以察看是否存在閉環(huán)模式標志。如果不存在(即存在開環(huán)模式標志)，則在步驟812，校準例程800清零校準計數(shù)器并在步驟804繼續(xù)從校準陣列進一步檢索數(shù)據(jù)。如果閉環(huán)控制例程700正在運行，則在步驟816，校準例程800使校準計數(shù)器增數(shù)并繼續(xù)處理數(shù)據(jù)。這樣，校準例程800僅處理通過閉環(huán)控制例程700寫入到校準陣列的數(shù)據(jù)。
在步驟820，校準例程800確定校準計數(shù)器是否在較低閾值與較高閾值之間。如果不是，則校準例程800返回步驟804以進一步從校準陣列中檢索數(shù)據(jù)。如果是，則校準例程800在步驟824從校準陣列中提取輸入信號的輸入功率以及第一誤差和/或第二誤差。通過確保校準計數(shù)器在前進到步驟824之前大于較低閾值，校準例程800確保不處理通過閉環(huán)控制例程700最初寫入到校準陣列的數(shù)據(jù)。相反，校準例程800確保處理閉環(huán)控制例程700已運行一時間段之后(即在放大器更穩(wěn)定時)通過閉環(huán)控制例程700寫入到校準陣列的數(shù)據(jù)。類似地，通過確保在前進到步驟824之前校準計數(shù)器小于較高閾值，校準例程800確保處理臨近閉環(huán)控制例程800啟動時(即在臨近脈沖啟動時)通過閉環(huán)控制例程700寫入到校準陣列的數(shù)據(jù)。
在步驟828，校準例程800確定第一誤差和/或第二誤差是否小于固定量。如果是，則放大器已經(jīng)穩(wěn)定且校準例程前進到步驟832。否則，校準例程800繼續(xù)在步驟804進一步從校準陣列中檢索數(shù)據(jù)。在步驟832，校準例程800從校準陣列提取由閉環(huán)控制例程700寫入的量。
在步驟836，校準例程800生成在步驟628被開環(huán)控制例程600用來初始化閉環(huán)控制例程700中的濾波器的表項。此表項使用輸入信號的輸入功率作為索引并存儲在查找陣列中。在一個實施例中，校準例程800使用加權(quán)濾波器生成表項。例如，校準例程800通過將提取量的加權(quán)值添加到在此輸入功率電平下出現(xiàn)在查找陣列中的先前表項的加權(quán)值來生成用于輸入信號的特定輸入功率的當前表項。
在步驟840，校準例程800使用在步驟836生成的表項來確定在步驟616開環(huán)控制例程600使用的值。從而，校準例程800解決了由穩(wěn)定模塊的硬件引入的非線性。例如，校準例程800運行閉環(huán)控制例程700在步驟720運行的相同的算法。由校準例程800生成的值存儲在查找表中。
在步驟844，校準例程800將校準計數(shù)器設(shè)置成高于步驟802的較高閾值。這樣，確保校準例程800每個脈沖僅生成表項和值。
本發(fā)明可設(shè)置成體現(xiàn)在一個或多個制品中的一個或多個計算機可讀程序。制品可以是軟盤、硬盤、CD ROM、閃存記憶卡、PROM、RAM、ROM或磁帶。通常，計算機可讀程序可用任何程序設(shè)計語言編制?？墒褂玫恼Z言的一些示例包括C、C++或JAVA。軟件程序可存儲在一個或多個制品中作為結(jié)果代碼。
以上描述了本發(fā)明的特定實施例。然而，特別注意本發(fā)明并不僅僅限于這些實施例，而是本文特別所描述的附加和更改也包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，應(yīng)當理解本文所描述的各種實施例的特征并不相互抵觸，并且可進行各種組合和排列，即使是本文中未作說明的組合或排列也不背離本發(fā)明的精神和范圍。事實上，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可進行本文所描述的改變、更改和其它實現(xiàn)而不背離本發(fā)明的精神和范圍。同樣地，本發(fā)明并非僅通過前述示例性說明書來限定。
權(quán)利要求
1.一種用于穩(wěn)定放大器的方法，所述方法包括(a)提供與所述放大器電通信并包括開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定模塊；(b)使用所述開環(huán)控制系統(tǒng)來修正由所述穩(wěn)定模塊接收的輸入信號的至少一個特性，并將控制傳遞給所述閉環(huán)控制系統(tǒng)；(c)使用所述閉環(huán)控制系統(tǒng)修正所述輸入信號的至少一個特性；以及(d)向所述放大器提供所述經(jīng)修正的輸入信號。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述輸入信號的所述至少一個特性包括所述輸入信號的振幅。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述輸入信號的所述至少一個特性包括所述輸入信號的相位。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括在所述輸入信號的輸入功率高于閾值電平時，使用所述開環(huán)控制系統(tǒng)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括在輸入信號的輸入功率高于閾值電平期間持續(xù)使用所述開環(huán)控制系統(tǒng)一預(yù)定時間段之后使用所述閉環(huán)控制系統(tǒng)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(b)還包括基于所述開環(huán)控制系統(tǒng)的輸出使用所述開環(huán)控制系統(tǒng)來初始化所述閉環(huán)控制系統(tǒng)中的濾波器。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括測量所述輸入信號的輸入功率。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，步驟(b)還包括基于所述輸入功率使用所述開環(huán)控制系統(tǒng)來修正所述輸入信號的所述至少一個特性。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，步驟(b)還包括基于對應(yīng)于所述輸入功率的查找表中的值來修正所述輸入信號的所述至少一個特性。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，還包括基于所述閉環(huán)控制系統(tǒng)的輸出來更新所述查找表。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括測量所述輸入信號的輸入功率，其中步驟(c)還包括測量所述輸入信號與表示所述放大器輸出信號的反饋信號之間的第一誤差以及所述輸入信號與所述反饋信號之間的第二誤差。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，步驟(c)還包括基于所述輸入功率、第一誤差和第二誤差使用所述閉環(huán)控制系統(tǒng)來修正所述輸入信號的所述至少一特性。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，步驟(c)還包括使用所述閉環(huán)控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)所述第一誤差和調(diào)節(jié)所述第二誤差。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(c)還包括使用所述閉環(huán)控制系統(tǒng)來解決由所述穩(wěn)定模塊引入的至少一個非線性度。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(b)還包括使用所述開環(huán)控制系統(tǒng)來解決由所述穩(wěn)定模塊引入的至少一個非線性度。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述放大器包括脈沖射頻放大器。
17.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(d)包括向磁共振成像系統(tǒng)的所述放大器提供所述經(jīng)修正的輸入信號。
18.一種用在用于穩(wěn)定放大器的穩(wěn)定模塊中的系統(tǒng)，包括第一控制模塊，用于接收表示由所述穩(wěn)定模塊接收的輸入信號的第一信號，用于生成可被用來使用開環(huán)控制例程修正所述輸入信號的第一特性的第二信號、以及用于發(fā)送可被用來將控制傳遞給第二控制模塊的第三信號；以及所述第二控制模塊用于生成可被用來使用閉環(huán)控制例程調(diào)節(jié)所述輸入信號的所述第一特性的第四信號。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一控制模塊可確定所述輸入信號的輸入功率是否高于閾值電平，并在所述輸入功率高于所述閾值電平時能夠生成可被用來使用所述開環(huán)控制例程修正所述輸入信號的第一特性的所述第二信號。
20.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一控制模塊可確定在所述輸入信號的輸入功率高于閾值電平期間所述第一控制模塊是否持續(xù)使用所述開環(huán)控制例程一預(yù)定時間段，并可在所述第一控制模塊已持續(xù)使用所述開環(huán)控制例程一預(yù)定時間段之后發(fā)送所述第三信號。
21.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二控制模塊包括濾波器，所述系統(tǒng)還包括用于生成用于初始化所述濾波器的表項的校準模塊。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一控制模塊可使用所述表項來初始化所述第二控制模塊中的所述濾波器。
23.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一控制模塊能夠生成可被用來使用所述開環(huán)控制例程修正所述輸入信號的第二特性的第五信號，且所述第二控制模塊能夠生成可被用來使用所述閉環(huán)控制例程修正所述輸入信號的所述第二特性的第六信號。
24.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于生成表示所述輸入信號的所述第一特性的修正量的第一值和表示所述輸入信號的所述第二特性的修正量的第二值，所述第一值和所述第二值供所述第一控制模塊使用。
25.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一控制模塊可使用所述第一值生成所述第二信號，并可使用所述第二值來生成所述第五信號。
26.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述校準模塊可基于所述第二控制模塊的輸出更新所述第一值和所述第二值。
27.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述校準模塊可生成所述第一值和所述第二值以解決由所述穩(wěn)定模塊引入的至少一個非線性度。
28.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入信號的所述第一特性包括所述輸入信號的振幅，而所述輸入信號的所述第二特性包括所述輸入信號的相位。
29.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二控制模塊可生成第四信號以解決由所述穩(wěn)定模塊引入的非線性度。
30.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二控制模塊可接收第一誤差信號和第二誤差信號，并可調(diào)節(jié)所述第一誤差信號和所述第二誤差信號以補償所述第一誤差信號和所述第二誤差信號中存在的非線性度。
31.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一控制模塊解決由所述穩(wěn)定模塊在生成所述第二信號中引入的非線性度。
32.一種供穩(wěn)定模塊用于穩(wěn)定放大器的制品，所述制品包括用于接收表示由所述穩(wěn)定模塊接收的輸入信號的第一信號、用于生成可被用來使用開環(huán)控制例程調(diào)節(jié)所述輸入信號的一特性的第二信號，以及用于發(fā)送可被用來將控制傳遞給第二控制模塊的第三信號的裝置；以及用于生成可被用來使用閉環(huán)控制例程修正所述輸入信號的所述特性的第四信號的裝置。
33.一種用于穩(wěn)定放大器的方法，所述方法包括使用包括開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定模塊接收輸入信號；使用所述開環(huán)控制系統(tǒng)來修正所述輸入信號的相位和使所述放大器的相位非線性度最小以及將控制傳遞給所述閉環(huán)控制系統(tǒng)；從使用所述開環(huán)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到使用所述閉環(huán)控制系統(tǒng)，以修正所述輸入信號的所述相位并使所述放大器的所述相位非線性度最小。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，還包括在所述輸入信號的輸入功率高于閾值電平期間持續(xù)使用所述開環(huán)控制系統(tǒng)一預(yù)定時間段之后進行轉(zhuǎn)換。
35.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，還包括基于所述開環(huán)控制系統(tǒng)的輸出使用所述開環(huán)控制系統(tǒng)來初始化所述閉環(huán)控制系統(tǒng)中的濾波器。
36.一種用于穩(wěn)定放大器的穩(wěn)定模塊，包括第一控制模塊，用于接收表示由所述穩(wěn)定模塊接收的輸入信號的第一信號，用于生成可被用來通過使用開環(huán)控制例程修正所述輸入信號的相位來使所述放大器的相位非線性度最小的第二信號，并用于發(fā)送可被用來將控制傳遞給第二控制模塊的第三信號；以及第二控制模塊，用于生成可被用來通過使用閉環(huán)控制例程修正所述輸入信號的所述相位來使所述放大器的相位非線性度最小的第四信號。
全文摘要
本發(fā)明一般涉及穩(wěn)定放大器。在一個方面，提供與放大器電連接的穩(wěn)定模塊。此穩(wěn)定模塊包括開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)兩部分。開環(huán)控制系統(tǒng)被用來修正由穩(wěn)定模塊接收的輸入信號的至少一特性和將控制傳遞給閉環(huán)控制系統(tǒng)。然后，閉環(huán)控制系統(tǒng)被用來修正輸入信號的至少一特性。向放大器提供經(jīng)修正的輸入信號。
文檔編號H03F1/32GK101019309SQ200480043916
公開日2007年8月15日 申請日期2004年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月28日
發(fā)明者J·O·迪姆, D·特瑞格 申請人:Mks儀器股份有限公司