[發明專利]接收電路、超聲探頭以及超聲圖像顯示設備

無效

• 申請號: 201210115720.3
• 申請日: 2012-01-28
• 公開（公告）號: CN102680978A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 雨宮慎一;B·海德;N·K·勞
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G01S15/89
• 分類號: G01S15/89;G01S7/526
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 柯廣華;朱海煜

技術領域

本發明涉及接收電路，其包括放大超聲回波信號的放大單元和為放大單元的輸出信號提供預定的延遲時間的延遲單元，以及涉及裝備有該接收電路的超聲探頭和超聲圖像顯示設備。

背景技術

在超聲圖像顯示設備中，從提供在超聲探頭中的多個超聲換能器傳送超聲波以及在每個超聲換能器處接收回波信號。在每個超聲換能器處接收的回波信號被輸入到接收電路并且在那里被定相和加和。因此，形成一個接收束。

在接收電路，在提供在每個超聲換能器中的放大單元處放大回波信號。為了輸出每個放大單元的信號，在延遲單元處給出預定的延遲，并且在加和單元中執行加和。(例如，參考日本待決專利公開號2010-68957。)

每個上述放大器單元通常包括輸出電壓的電壓放大器。但是，當使用電壓放大器時，在電壓放大器的后一級中需要緩沖放大器并且產生由于依照其的能耗的熱量。

當使用電壓放大器時，除了上面提到的緩沖放大器之外，還要求用于加和輸出信號的加法器。此外，由于電壓放大器的頻率特性是寬帶的，并且因此要求低通濾波器。這限制了每個接收電路的小型化。

一般地，在超聲圖像顯示設備的主單元中提供上面提到的接收電路。本發明人考慮在超聲探頭中提供上面提到的接收電路。但是，如上面提到的，常規接收電路的小型化受限制并且難以在不改變的情況下將它們提供在超聲探頭中。與接收電路被提供在設備的主單元中的情況相比，在由操作員握持的超聲探頭中，發熱造成問題。

發明內容

發明的第一方面包括接收電路，其具有放大在接收超聲波的超聲換能器處接收的回波信號的放大單元和為放大單元的輸出信號提供延遲時間的延遲單元。接收電路被提供在包括超聲換能器的超聲探頭中以及放大單元由電流輸出放大器組成。

本發明的第二方面是根據本發明的第一方面的接收電路，其中，延遲單元包括：電容器，電流輸出放大器的輸出電流積分至該電容器上；寫開關，用于將輸出電流寫至該電容器；以及讀開關，用于從該電容器讀取電荷。

本發明的第三方面是根據本發明的第二方面的接收電路，其中，當寫開關導通時，用輸出電流對電容器充電。

本發明的第四方面是根據本發明的第二方面的接收電路，其中，實現以下各項：延遲單元包括上面提到的多個電容器和多個寫開關與讀開關；以及電容器、寫開關和讀開關形成并聯電路。

本發明的第五方面是根據本發明的第四方面的接收電路，其中，實現以下各項：當寫開關中的任何一個導通時，其它的斷開；以及電流輸出放大器通過處于導通狀態的寫開關連接至電容器中的任何一個。

本發明的第六方面是根據本發明的第二方面的接收電路，其中，寫開關和/或讀開關的導通的時間是可調的。

本發明的第七方面是根據本發明的第二方面的接收電路，其中，延遲時間是從當每個寫開關斷開時至當對應的讀開關導通時的時間。

本發明的第八方面是根據本發明的第二方面的接收電路，其中，電容器的電容小于以下的電容：連接超聲探頭和超聲圖像顯示設備的主單元的線纜的電容。

本發明的第九方面是根據本發明的第二方面的接收電路，其中，在讀開關的后一級中提供有源電荷放大器電路。

本發明的第十方面是根據本發明的第二方面的接收電路，其中，實現以下各項：寫開關的一端與電流輸出放大器連接并且其另一端與電容器的一端連接；電容器的另一端與地連接；以及讀開關的一端與電容器的一端連接并且其另一端與輸出線連接。

本發明的第十一方面是根據本發明的第二方面的接收電路，其中，實現以下各項：寫開關包括同步導通和斷開的第一開關和第二開關；讀開關包括同步導通和斷開的第三開關和第四開關；第一開關的一端與電流輸出放大器的輸出側的第一端子連接并且其另一端與電容器的一端連接；第二開關的一端與電容器的另一端連接并且其另一端與電流輸出放大器的輸出側的第二端子連接；第三開關的一端與電容器的一端連接并且其另一端與輸出線連接；以及第四開關的一端與電容器的另一端連接并且其另一端與地連接。

本發明的第十二方面是根據本發明的第一方面的接收電路，其中，在延遲單元的輸出線中加和延遲單元的輸出電流。

本發明的第十三方面是根據本發明的第一方面的接收電路，其中，為每個超聲換能器提供延遲單元。

本發明的第十四方面是根據本發明的第一方面的接收電路，其中，提供對多個通道中的超聲換能器共同的延遲單元。

本發明的第十五方面是根據本發明的第十四方面的接收電路，其中，單獨地提供對所有通道中的超聲換能器共同的延遲單元。