[實用新型]設備與系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520955135.3
• 申請日: 2015-11-25
• 公開（公告）號: CN205195678U
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設計）人: S·羅西;D·U·吉祖;F·夸利亞;A·D·萊昂內
• 申請（專利權）人: 意法半導體股份有限公司
• 主分類號: H03K17/0416
• 分類號: H03K17/0416;H03K17/16;H03K17/74;B06B1/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

技術領域

本公開涉及傳輸通道，諸如用于超聲應用的傳輸通道。

背景技術

超聲波檢查法是使用超聲波或超聲的并且基于超聲的傳輸和回 聲的發(fā)射原理的醫(yī)療診斷測試的系統(tǒng)，并且廣泛應用在內科、外科和 放射科領域。

通常使用的超聲例如在1到20MHz頻率范圍內。通過考慮更高 的頻率具有更強的圖像解析能力但穿透被檢對象深度較淺來選擇頻 率。

這些超聲通常可以由插入在保持與對象的皮膚(在中介有適當?shù)? 膠體的情況下)直接接觸的探頭內的壓電陶瓷晶體生成(適當?shù)哪z體 適于消除探頭與對象皮膚之間的空氣，允許超聲穿透被檢解剖學部 分)。同一探頭通常能夠收集返回信號或回聲，其可以由計算機被適 當?shù)靥幚聿@示在監(jiān)視器上。

到達聲阻抗的變化點以及因此例如到達內部器官的超聲被部分 反射，并且反射的百分比傳達關于在所穿過的組織之間的阻抗差異的 信息。應當注意到，考慮骨和組織之間的大阻抗差異，利用超聲波檢 查法通常無法看到骨的后面，骨引起超聲的全反射，而空氣或氣體地 帶給出“陰影”，引起超聲的部分反射。

由超聲波采用用于執(zhí)行前往、反射和返回路徑的時間被提供給計 算機，計算機計算回聲來自的深度，因而識別在跨過的組織之間的分 割表面(對應于聲阻抗的變化點并因而對應于回聲來自的深度)。

實質上，超聲波檢查儀，尤其是基于超聲波檢查法的診斷設備可 以基本上包括如下三個部分：

–包括至少一個例如超聲類型的換能器的探頭，其傳輸并接收 超聲信號；

–驅動用于生成要被傳輸?shù)某曅盘柣蛎}沖的換能器并在該脈 沖的探頭處接收返回的回聲信號的電子系統(tǒng)，其順序地處理接收的回 聲信號；以及

–基于由探頭接收的回聲信號而被處理的對應的超聲波檢查法 圖像的顯示系統(tǒng)。

詞語“換能器”通常指示將與機械和物理量相關的能量類型轉化 為電信號的電氣或電子設備。廣義上，有時換能器被定義為將能量從 一種形式轉換到另一種形式的任意設備，使得另一形式的能量可以例 如通過人或者其他機器進行再處理。許多換能器既是傳感器也是致動 器。超聲換能器通常包括壓電晶體，其被適當?shù)仄靡砸鹱陨淼男? 變并生成超聲信號或脈沖。

圖1示意性地示出用于這些應用的典型傳輸通道或TX通道。它 允許達到5級輸出。傳輸通道1包括輸入邏輯2，輸入邏輯2與輸入 總線BUSIN通信來驅動電平移位器3，電平移位器3又連接到高電壓 緩沖器塊4。高電壓緩沖器塊4電耦合在高電壓參考端子對之間，分 別在較高電壓參考端子HVP0和HVP1與較低電壓參考端子HVM0 和HVM1之間，并具有連接到電平移位器3的輸入端子對INB1和 INB2，以及連接到對應的輸入端子對(箝位塊5的INC1和INC2) 的輸出端子對OUTB1和OUTB2。

此外，箝位塊5連接到箝位電壓參考端子PGND并具有對應于傳 輸通道1的第一輸出端子HVout的輸出端子，該輸出端子又通過抗噪 聲塊6連接到用于要通過傳輸通道1驅動的換能器的連接端子Xdcr。

高電壓開關7電耦合在連接端子Xdcr與傳輸通道1的第二輸出 端子LVout之間。該高電壓開關7能夠在傳輸通道1的接收步驟期間 將抗噪聲塊6的輸出處的輸出信號傳輸?shù)降诙敵龆俗覮Vout。

應當注意，開關7是高電壓開關，因為在傳輸通道1的傳輸步驟 期間，盡管開關7斷開，但在連接端子Xdcr上的信號是高電壓信號。 相反，當該開關7接通時(例如，在傳輸通道1的接收步驟期間)， 信號Xdcr通常處于靠近零的電壓值，因為連接到輸出通道1的壓電 換能器正在感測超聲脈沖信號的小的返回回聲，如圖2所示。

通常，超聲換能器傳輸幾十ns持續(xù)時間的高電壓脈沖，并以幾 百μs的持續(xù)時間監(jiān)聽該脈沖的回聲的接收，以返回到傳輸新的高電 壓脈沖，所述回聲由被檢對象的器官上的反射生成。

例如，傳輸峰到峰偏移(在所示示例中)等于190Vpp的第一脈 沖IM1和第二脈沖IM2，并且換能器接收由圖2所示并且由E1和E2 指示的對應回聲。

圖3A更詳細地示出高電壓開關7，而圖3B中示出其根據(jù)工作條 件(ON)的等效電路。