[實用新型]一種超聲調解電路及超聲多普勒胎兒心率儀

有效

• 申請號: 201220471392.6
• 申請日: 2012-09-17
• 公開（公告）號: CN202801671U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 溫廷云;唐林;陳德偉
• 申請（專利權）人: 深圳市理邦精密儀器股份有限公司
• 主分類號: A61B8/02
• 分類號: A61B8/02
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 胡吉科;孫偉

技術領域

本實用新型涉及一種連續超聲波的超聲波解調電路，尤其涉及一種超聲調解電路及具有該超聲調解電路的超聲多普勒胎兒心率儀。

背景技術

超聲多普勒胎兒心率儀是一種連續超聲波的胎兒心率檢測儀器，其具有單獨的超聲波收發晶片，而且收發晶片是同時工作的，因為收發晶片是裝置在同一個檢測聲頭上的，因此接收晶片往往會在接收到多普勒回波的同時，接收到很大的聲頭漏聲以及靜止界面的反射信號，這些信號的幅度遠遠大于含頻偏的有用信號，這些信號共同組成了多普勒的回波信號。然而要從回波信號中得到胎心音音頻信號，就必須將信號經過解調電路，加以解調，得到其中包含的胎心音頻，這就是超聲胎心多普勒儀的基本原理。

傳統的用于超聲多普勒胎兒心率儀的解調電路一般有兩種。其一為模擬乘法器解調，最為常用的是Gilbert模擬乘法器，又稱為雙平衡模擬乘法器，單元電路如附圖1所示。采用模擬乘法器單元的超聲多普勒探頭超聲前端電路框圖一般如圖2所示，接收晶片1接收超聲回波信號，超聲回波信號經過選頻電路2后，進入模擬乘法器3的信號輸入端，要完成解調，必須還要給出本振信號4，由乘法器的載波輸入端輸入，一般要求載波輸入為余弦波信號。模擬乘法器3的輸出接音頻濾波器5。從該電路的特點可以可出，模擬乘法器的輸入端連接的是乘法器內部三極管的基極，載波連接也是在基極上，因此輸入信號的幅度與解調的關系很大。前面已經介紹過了超聲多普勒胎兒心率儀的回波信號是含有很大的無頻偏分量的，并且回波信號的幅度與探頭前端接入測量的負載變化、反射率變化等都有關系，信號幅度變化很大，在這里使用模擬乘法器電路常常會導致模擬乘法器輸入端阻塞，使解調靈敏度下降。模擬乘法器中由上至下包含了3級三極管，要使每一級三極管都工作在線性區，需要復雜的外部電阻網絡來提供基極靜態電流，需要較高的電源電壓來作為前提。另外，模擬乘法器輸入是超聲小信號，輸出經濾波是音頻信號，雖然解調的本身具有一定的增益，但是前面的超聲信號并未做能量放大，對信號的信噪比有一定的影響。載波輸入要求為余弦波信號一般需要由電路中的方波通過濾波器濾除諧波得到，增加了電路的復雜性。而且按照模擬乘法器的結構，信號輸入和載波輸入都要求的是差分信號，在多普勒探頭中通常都用于單端狀態，很難發揮出雙平衡模擬乘法器的優勢。

另一種常用于超聲多普勒胎兒心率儀的超聲解調方式為包絡檢波，是一種非相干解調。它的電路結構非常簡單，不需要同步信號參與，輸出電壓直接反映輸入超聲信號的包絡變化，常由一個核心三極管構成。超聲回波信號不但含有具有頻偏的多普勒頻率成分，同樣波形的幅度也會被胎心音調制，這也是這種解調方式適用的原因，這種包絡檢波方式只利用了超聲回波功率的很小一部分，只利用了幅度調制波形做解調，因此它的解調靈敏度比相干解調低。并且這種解調電路也很難克服超聲解調輸入含有很大的無頻偏分量的問題，輸入范圍難以擴展。

發明內容

為了解決現有技術中的問題，本實用新型提供了一種超聲調解電路及具有該超聲調解電路的超聲多普勒胎兒心率儀。

本實用新型提供了一種超聲調解電路，包括接收晶片、LC選頻放大電路、模擬開關、濾波電路、同步開關信號產生電路和音頻放大電路，其中，所述接收晶片用于接收多普勒回波信號，所述?LC選頻放大電路與所述接收晶片的輸出端相連，從所述接收晶片上得到多普勒回波，所述LC選頻放大電路將多普勒回波進行放大，所述LC選頻放大電路的輸出端連接所述模擬開關的輸入端，所述模擬開關的控制端連接所述同步開關信號產生電路，所述模擬開關的選通特性是由所述同步開關信號產生電路產生的同步開關信號控制，所述模擬開關的輸出端連接所述濾波電路，所述濾波電路對所述模擬開關的解調輸出信號進行音頻濾波，所述濾波電路連接所述音頻放大電路，所述音頻放大電路實現對音頻信號的放大。

作為本實用新型的進一步改進，所述LC選頻放大電路為有源選頻放大電路。

作為本實用新型的進一步改進，所述模擬開關為單輸入雙輸出模擬開關，所述音頻放大電路為音頻差分放大電路。

作為本實用新型的進一步改進，所述模擬開關為單輸入單輸出模擬開關。

作為本實用新型的進一步改進，所述LC選頻放大電路為三極管LC選頻放大電路。

所述模擬開關的負電源端連接有負電源生成電路，所述同步開關信號產生電路的輸出端與所述負電源生成電路連接，所述同步開關信號產生電路控制所述模擬開關的開關切換，所述同步開關信號產生電路的輸出是與發射超聲信號同頻率同相位的方波信號，所述負電源生成電路是將所述同步開關信號產生電路輸出的方波信號整流產生負向電源供給所述模擬開關作為負向參考源。