超声波作为声学的一个分支，近年来发展迅速。超声波具有良好的方向性、透射性等声学特性，超声波能量集中，在气体、固体和液体中均能较好传播。广泛应用于超声探测、超声检查、超声振荡、超声萃取等方面。超声波以其应用方向的不同可分为：检测超声、功率超声。在功率超声换能器使用过程中，由于换能器负载的变化、老化、磨损、温升、疲劳等因素的影响，换能器谐振频率往往会产生偏移。如何动态跟踪换能器谐振频率成为了超声应用领域的急需解决的工程技术问题。本文通过对功率超声频率跟踪技术进行分析比较的基础上，改进现有频率跟踪驱动电路，设计了一种基于超声波换能器三次谐波检测的频率跟踪技术。通过对不同信号的采样反馈，能够较好的获取换能器串联谐振频率，提高换能器机电耦合系数。本设计对常用超声波换能器频率跟踪电路基础上进行了改良，采用了基于三次谐波检测频率跟踪技术设计的反馈处理电路，通过对三次谐波电压电流采样量化，获取相位差以及幅值信息，为输出信号频率以及阻抗匹配网络提供计算参量，从而实现了超声波换能器的自动频率跟踪。本设计电路主要包括：信号产生电路、PWM信号调制电路、逆变输出电路、阻抗匹配网络以及反馈控制电路。其中反馈控制电路包括：采样电路、三次谐波高通滤波电路、电压电流比例放大电路、相位差检测电路以及A/D转换电路。根据各电路参数要求，本文采用Proteus、Multisim对所设计的各模块进行仿真。在典型条件下（温度为300K），信号发生电路输出频率范围为15KHz~70KHz，频率精度≤1Hz；PWM信号调制电路采用定频调宽方式，输入信号幅度0~5V，PWM调制信号占空比0~100%无极可调；高通滤波电路在f=4/9fT时，要求幅度衰减大于40dB。本文通过设定超声波换能器仿真模型等效电路参数，进行系统仿真。仿真结果表明，本文设计的驱动电路实现了频率的自动跟踪，系统跟踪频率最大偏差为0.89%。