时间增益补偿电路以及相关装置和方法制造方法及图纸

一种超声装置，包括：轮廓发生器；编码器，其被配置成从轮廓发生器接收轮廓信号；以及衰减器，其被配置成接收表示超声传感器的输出的信号并且耦接至编码器以从编码器接收控制信号，衰减器包括多个衰减器级，衰减器被配置成产生作为输入信号的衰减版本的输出信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】时间增益补偿电路以及相关装置和方法相关申请的交叉引用本申请是根据35U.S.C.§120要求于2015年12月2日提交的代理人案号为B1348.70022US00并且题为“TIMEGAINCOMPENSATIONCIRCUITANDRELATEDAPPARATUSANDMETHODS”的美国专利申请第14/957,443号的权益的连案，其全部内容通过引用并入本文。
本申请涉及具有时间增益补偿电路的超声装置。
技术介绍
超声装置可以用于执行诊断成像和/或治疗。超声成像可以用于查看内部软组织体结构。超声成像可以用于发现疾病的根源或者排除任何病理。超声装置使用频率高于人类可听见的频率的声波。通过使用探头向组织发送超声脉冲来获得超声图像。声波被组织反射，其中，不同的组织反射不同程度的声音。这些反射的声波可以被记录并且作为图像被显示给操作者。声音信号的强度(幅度)和波穿过人体所花费的时间提供用于产生图像的信息。可以使用超声装置形成很多不同类型的图像。这些图像可以是实时图像。例如，可以生成以下图像，这些图像显示组织的二维剖面、血液流动、组织随时间的运动、血液的位置、特定分子的存在、组织的硬度或三维区域的解剖结构。
技术实现思路
根据本申请的一个方面，提供了一种超声装置，该超声装置包括：轮廓发生器；编码器，其被配置成从轮廓发生器接收轮廓信号；以及衰减器，其被配置成接收表示超声传感器的输出的信号并且耦接至编码器以从编码器接收控制信号，衰减器包括多个二进制衰减器级，衰减器被配置成产生作为输入信号的衰减版本的输出信号。根据本申请的一个方面，提供了一种超声装置，该超声装置包括：轮廓发生器；编码器，其被配置成从轮廓发生器接收轮廓信号；以及衰减器，其被配置成接收表示超声传感器的输出的信号并且耦接至编码器以从编码器接收控制信号，衰减器包括多个级，多个级中的每个级具有预定衰减，衰减器被配置成产生作为输入信号的衰减版本的输出信号。附图说明将参照以下附图描述本申请的各个方面和实施方式。应当理解，附图不一定按比例绘制。在多个图中出现的项在它们所出现的所有图中用相同的附图标记表示。图1是根据本申请的非限制性实施方式的包括时间增益补偿电路的超声装置的框图。图2A是示出了根据本申请的非限制性实施方式的图1的衰减器的差分并联实现的电路图。图2B是示出了根据本申请的非限制性实施方式的图1的衰减器的差分串联实现的电路图。图2C是示出了根据本申请的非限制性实施方式的图1的衰减器的单端并联实现的电路图。图2D是示出了根据本申请的非限制性实施方式的图1的衰减器的单端串联实现的电路图。图3是示出了根据本申请的非限制性实施方式的图1的衰减器的包括互补开关的实现的电路图。图4是示出了根据本申请的非限制性实施方式的用于确定图3的互补开关的状态的数字编码器和移位寄存器的电路图。图5是示出了根据本申请的非限制性实施方式的三个控制信号和图4的移位寄存器的状态的时间演变的图。图6是示出了根据本申请的非限制性实施方式的由以下降为特征的信号的接收所触发的时间增益补偿响应的图。具体实施方式本专利技术人已经认识到并且理解，可以通过用包括可变衰减器和固定增益放大器的放大电路替换可变放大器来改进与时间增益补偿电路相关联的功耗和精确度。这种方法可以显著简化放大器设计，将问题从有源电路的设计转变成无源电路的设计。本申请的各个方面涉及用于时间增益补偿的可变衰减器电路，该可变衰减器电路包括单独地被数字化启用的多个电阻器。由于电路包括固定电阻器，所以可以实现高衰减精确度，并且因此实现高增益精确度。此外，与可变衰减器相关联的功耗的来源是启用电阻器的数字电路。下面进一步描述上述各个方面和实施方式以及另外的方面和实施方式。这些方面和/或实施方式可以单独使用、全部一起使用或者以两种或更多种的任意组合使用，本申请在这方面不受限制。图1示出了根据本申请的非限制性实施方式的用于处理所接收到的超声信号的电路。电路100包括N个超声换能器102a、...、102n，其中，N为整数。在一些实施方式中，超声换能器为传感器，产生表示所接收到的超声信号的电信号。在一些实施方式中，超声换能器也可以传输超声信号。在一些实施方式中，超声换能器可以是电容式微机械超声换能器(CMUT)。在一些实施方式中，超声换能器可以是压电式微机械超声换能器(PMUT)。在其他实施方式中，可以使用另外的替选类型的超声换能器。电路100还包括N个电路系统通道104a、...、104n。电路系统通道可以对应于相应的超声换能器102a、...、102n。例如，可以存在八个超声换能器102a、...、102n和八个相应的电路系统通道104a、...、104n。在一些实施方式中，超声换能器102a、...、102n的数量可以大于电路系统通道的数量。电路系统通道104a、...、104n可以包括发送电路系统、接收电路系统或这两者。发送电路系统可以包括耦接至相应的脉冲器108a、...、108n的发送解码器106a、...、106n。脉冲器108a、...、108n可以控制相应的超声换能器102a、...、102n来发射超声信号。电路系统通道104a、...、104n的接收电路系统可以接收从相应的超声换能器102a、...、102n输出的电信号。在所示出的示例中，每个电路系统通道104a、...、104n包括相应的接收开关110a、...、110n和放大器112a、...、112n。接收开关110a、...、110n可以被控制以激活/去激活从给定的超声换能器102a、...、102n读出电信号。更一般地，由于可以采用开关的替选方案来执行相同的功能，所以接收开关110a、...、110n可以是接收电路。放大器112a、...、112n可以是跨阻放大器(TIA)。电路100还包括求平均电路114，求平均电路114在本文中也被称为加法器或加法放大器。在一些实施方式中，求平均电路114为缓冲器或放大器。求平均电路114可以从放大器112a、...、112n中的一个或更多个接收输出信号，并且可以提供平均输出信号。可以通过将来自各个放大器112a、...、112n的信号相加或减去来部分地形成平均输出信号。求平均电路114可以包括可变反馈电阻。可以基于求平均电路从其接收信号的放大器112a、...、112n的数量来动态地调整可变反馈电阻的值。求平均电路114耦接至自动调零块116。自动调零块116耦接至时间增益补偿电路118，该时间增益补偿电路118包括衰减器120和固定增益放大器122。在一些实施方式中，衰减器120以及图2A的衰减器200、图2B的衰减器220、图2C的衰减器240和图2D的衰减器260可以是可变衰减器。如下面将进一步描述的，可以启用/禁用一个或更多个电阻器，从而调整与衰减器相关联的衰减。时间增益补偿电路118经由ADC驱动器124连接至ADC126。在所示出的示例中，ADC驱动器124包括第一ADC驱动器125a和第二ADC驱动器125b。ADC126对来自求平均电路114的(一个或多个)信号进行数字化。虽然图1示出了作为超声装置的电路的一部分的一些部件，但是应当理解，本文所描述的各个方面不限于所示出的确切部件或部件的配置。例如，本申请的各个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声装置，包括：轮廓发生器；编码器，其被配置成从所述轮廓发生器接收轮廓信号；以及衰减器，其被配置成接收表示超声传感器的输出的信号并且耦接至所述编码器以从所述编码器接收控制信号，所述衰减器包括多个二进制衰减器级，所述衰减器被配置成产生作为输入信号的衰减版本的输出信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.02 US 14/957,4431.一种超声装置，包括：轮廓发生器；编码器，其被配置成从所述轮廓发生器接收轮廓信号；以及衰减器，其被配置成接收表示超声传感器的输出的信号并且耦接至所述编码器以从所述编码器接收控制信号，所述衰减器包括多个二进制衰减器级，所述衰减器被配置成产生作为输入信号的衰减版本的输出信号。2.根据权利要求1所述的超声装置，其中，所述轮廓发生器提供目标衰减轮廓。3.根据权利要求1所述的超声装置，其中，每个二进制衰减级提供约0.2dB的衰减。4.根据权利要求1所述的超声装置，其中，每个二进制衰减级包括至少一个互补开关。5.根据权利要求1所述的超声装置，其中，每个二进制衰减级是单端的。6.根据权利要求1所述的超声装置，其中，每个二进制衰减级是差分的。7.根据权利要求1所述的超声装置，其中，所述二进制衰减级并联连接以形成所述衰减器。8.根据权利要求1所述的超声装置，其中，所述二进制衰减级串联连接以形成所述衰减器。9.根据权利要求1所述的超声装置，其中，所述二进...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈凯亮，泰勒·S·拉尔斯顿，
申请(专利权)人：蝴蝶网络有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US