包括直接耦接至模数转换器的电容式微机械超声换能器的装置制造方法及图纸

本文描述的技术的各方面涉及超声装置，超声装置包括直接电耦接至Δ

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括直接耦接至模数转换器的电容式微机械超声换能器的装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是根据35 U.S.C.
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120要求于2018年11月15日提交的代理人案卷号为B1348.70065US01并且题为“ULTRASOUND APPARATUSES AND METHODS FOR FABRICATING ULTRASOUND DEVICES”的美国申请序列号16/192,603的权益的部分继续申请，该美国申请根据35U.S.C.
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119(e)要求于2017年11月15日提交的代理人案卷号为B1348.70065US00并且题为“METHODS AND APPARATUS FOR IMPLEMENTING INTEGRATED TRANSMIT AND RECEIVE CIRCUITRY IN AN ULTRASOUND DEVICE”的美国临时申请序列号62/586,716的权益，该美国申请和该美国临时申请中的每一个的全部内容在此通过引用整体并入本文。
[0003]本申请也是根据35U.S.C.
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119(e)要求于2018年6月19日提交的代理人案卷号为B1348.70083US00并且题为“APPARATUSES INCLUDING A CAPACITIVE MICROMACHINED ULTRASONIC TRANSDUCER DIRECTLY COUPLED TO AN ANALOG-TO-DIGITAL CONVERTER”的美国临时申请序列号62/687,189的权益的申请，该美国临时申请的全部内容在此通过引用整体并入本文。


[0004]总体上，本文所描述的技术的各方面涉及超声装置。一些方面涉及包括有直接耦接至Δ-Σ(增量累加，delta-sigma)模数转换器(ADC)的电容式微机械超声换能器(CMUT)的超声装置。

技术介绍

[0005]超声设备可以用于使用具有(相对于人类可听到的频率)高的频率的声波来执行诊断成像和/或治疗。超声成像可以用于观察内部软组织体结构，例如，用于查找疾病源或排除任何病状(pathology)。当(例如，通过使用探头)将超声的脉冲发送到组织中时，声波被组织反射出来，其中，不同的组织反射不同程度的声。然后，这些反射声波可以被记录并且作为超声图像显示给操作者。声信号的强度(幅度)以及波在身体中行进所花费的时间提供用于产生超声图像的信息。使用超声设备可以形成许多不同类型的图像，包括实时图像。例如，可以生成示出组织的二维截面、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的图像。

技术实现思路

[0006]根据一方面，一种装置，包括直接电耦接至Δ-Σ模数转换器(ADC)的电容式微机械超声换能器(CMUT)。根据另一方面，一种装置，包括电耦接至Δ-Σ模数转换器(ADC)的电容式微机械超声换能器(CMUT)，其中，该装置在CMUT与Δ-ΣADC之间没有(lack)放大器或多路复用器(multiplexer)。
[0007]在这些方面的一些实施方式中，装置包括100至1,000个CMUT以及100至1,000个
Δ-ΣADC，这些CMUT中的每个CMUT直接电耦接至Δ-ΣADC之一。在这些方面的一些实施方式中，装置包括1,000至10,000个CMUT以及1,000至10,000个Δ-ΣADC，这些CMUT中的每个CMUT直接电耦接至Δ-ΣADC之一。在这些方面的一些实施方式中，装置包括10,000至20,000个CMUT以及10,000至20,000个Δ-ΣADC，这些CMUT中的每个CMUT直接电耦接至Δ-ΣADC之一。在这些方面的一些实施方式中，CMUT和Δ-ΣADC被单片集成在单个基板上。在这些方面的一些实施方式中，Δ-ΣADC没有与CMUT不同的积分器。在这些方面的一些实施方式中，CMUT的内部电容充当用于Δ-ΣADC的积分器。
[0008]根据另一方面，一种装置，包括100至20,000个CMUT，以及专用于这些CMUT中的每个CMUT的一个ADC。
[0009]在一些实施方式中，装置包括100至1,000个CMUT。在一些实施方式中，装置包括1,000至10,000个CMUT。在一些实施方式中，装置包括10,000至20,000个CMUT。在一些实施方式中，CMUT和ADC被单片集成在单个基板上。
[0010]根据另一方面，一种装置，包括：具有输出端子的CMUT；具有输入端子和输出端子的量化器；以及具有输入端子和输出端子的电流数模转换器(DAC)；其中，CMUT的输出端子电耦接至量化器的输入端子；量化器的输出端子电耦接至电流DAC的输入端子；并且电流DAC的输出端子电耦接至量化器的输入端子。
[0011]在一些实施方式中，量化器是1.5比特量化器。在一些实施方式中，CMUT的输出端子直接电耦接至量化器的输入端子。在一些实施方式中，装置在CMUT的输出端子与量化器的输入端子之间没有积分器。在一些实施方式中，装置在电流DAC的输出端子与量化器的输入端子之间没有积分器。
[0012]根据另一方面，一种装置，包括：具有输出端子的CMUT；具有输入端子和输出端子的跨导放大器；电容器；具有输入端子和输出端子的量化器；具有输入端子和输出端子的第一电流数模转换器(DAC)；以及具有输入端子和输出端子的第二电流数模转换器(DAC)；其中，CMUT的输出端子电耦接至跨导放大器的输入端子；跨导放大器的输出端子电耦接至量化器的输入端子；量化器的输出端子电耦接至第一电流DAC的输入端子和第二电流DAC的输入端子；第一电流DAC的输出端子电耦接至跨导放大器的输入端子；第二电流DAC的输出端子电耦接至跨导放大器的输出端子；并且电容器电耦接在跨导放大器的输出端子与DC电压之间。
[0013]在一些实施方式中，量化器是1.5比特量化器。在一些实施方式中，CMUT的输出端子直接电耦接至量化器的输入端子。在一些实施方式中，装置在CMUT的输出端子与量化器的输入端子之间没有积分器。在一些实施方式中，装置在第一电流DAC的输出端子与量化器的输入端子之间没有积分器。
[0014]根据另一方面，一种装置，包括：具有输出端子的CMUT；具有输入端子和输出端子的跨导放大器；电容器；具有输入端子和输出端子的量化器；具有输入端子和输出端子的电流数模转换器(DAC)；具有输入端子和输出端子的电压缓冲器；以及具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子的电压加法器；其中，CMUT的输出端子电耦接至跨导放大器的输入端子；跨导放大器的输出端子电耦接至电压加法器的第一输入端子；电压缓冲器的输入端子电耦接至跨导放大器的输入端子；电压缓冲器的输出端子电耦接至电压加法器的第二输入端子；电压加法器的输出端子电耦接至量化器的输入端子；量化器的输出端子电耦接至
第一电流DAC的输入端子；电流DAC的输出端子电耦接至跨导放大器的输入端子；并且电容器电耦本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种装置，包括：电容式微机械超声换能器(CMUT)，其直接电耦接至增量累加模数转换器(ADC)。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置包括100至1,000个CMUT以及100至1,000个增量累加ADC，所述CMUT中的每个CMUT直接电耦接至所述增量累加ADC之一。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置包括1,000至10,000个CMUT以及1,000至10,000个增量累加ADC，所述CMUT中的每个CMUT直接电耦接至所述增量累加ADC之一。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置包括10,000至20,000个CMUT以及10,000至20,000个增量累加ADC，所述CMUT中的每个CMUT直接电耦接至所述增量累加ADC之一。5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述CMUT和所述增量累加ADC被单片集成在单个基板上。6.根据权利要求5所述的装置，还包括滤波器和抖动生成器，所述滤波器和所述抖动生成器电耦接至所述CMUT并且被单片集成在所述单个基板上，其中，所述抖动生成器被配置成输出具有可选择的抖动噪声密度的抖动输出。7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述增量累加ADC没有与所述CMUT不同的积分器。8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述CMUT的内部电容充当用于所述增量累加ADC的积分器。9.一种装置，包括：电容式微机械超声换能器(CMUT)，其电耦接至增量累加模数转换器(ADC)，其中，所述装置在所述CMUT与所述增量累加ADC之间没有放大器或多路复用器。10.根据权利要求9所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈超，陈凯亮，赵良健，鞠润宰，基思，
申请(专利权)人：蝴蝶网络有限公司，
类型：发明
国别省市：