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为了满足NMR(Nuclear Magnetic Resonance,核磁共振)谱仪自主研发的需要,本文提出了一种梯度驱动子系统的设计方法。梯度驱动子系统是NMR谱仪的重要组成部件,用于驱动梯度线圈产生线性度满足要求的,可快速开关的梯度磁场,以便动态地修改主磁场,进行梯度匀场等相关实验。本文设计的梯度驱动子系统从功能上大致可以划分为梯度小信号单元和梯度放大器两个部分。其中梯度小信号单元与谱仪控制台的主控系统通信,实现梯度脉冲接收、D/A转换和梯度预加重等功能；梯度放大器接收经过梯度小信号单元处理的信号并进行V/I转换,输出相应的电流驱动梯度线圈产生梯度磁场。梯度小信号单元由控制电路、梯度脉冲接收电路和预加重电路三部分构成。控制电路以STM32F107为控制器,通过CAN(Control Area Network,控制器局域网)总线与主控系统通信,获得梯度预加重数据；梯度脉冲接收电路通过LVDS(Low-Voltage Differential Signaling,低压差分信号传输)接口与主控系统通信,获得数字梯度脉冲信号并进行D/A转换；预加重电路根据控制电路提供的预加重数据对梯度脉冲进行预加重处理。经过预加重处理的梯度脉冲输出至梯度放大器进行下一步处理。梯度放大器由功率放大电路、过载保护电路和采样电阻温控电路三部分构成。功率放大电路对梯度小信号单元提供的梯度脉冲信号进行V/I转换,产生驱动梯度线圈的输出电流；过载保护电路检测梯度放大器的输出,在过载时对电路进行保护；采样电阻温控电路稳定采样电阻的温度,以抑制输出电流的温漂。本文对所设计的梯度驱动子系统进行了测试,并应用到实验室自主研发的500MHz NMR谱仪中进行实验,结果显示本文设计的梯度驱动子系统具有输出噪声低、温漂系数低、长期稳定性好、线性度高等特性,证明了设计方案的可行性和实用性。文终对本文的工作进行了总结,并提出了改进意见。