一种高集成度的超声波发射和收发切换芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种高集成度的超声波发射和收发切换芯片，包括：i个子阵列芯片，用于驱动相应的i个换能器子列，换能器子列包括j个换能器阵元；子阵列芯片包括高压发射电路、高压开关阵列、发射波形控制逻辑及多路选择逻辑；所述高压发射电路输出高压波形信号至高压开关阵列，所述多路选择逻辑控制高压开关阵列的发射通道连通、接收通道断开，从而将高压波形信号传输至换能器阵元，实现超声波信号的发射；所述多路选择逻辑控制高压开关阵列的接收通道连通、发射通道断开，从而将换能器阵元接收到的超声波信号传输至设置在芯片外的信号接收模块，实现超声波信号的接收。本发明专利技术在高集成度情况下实现更好的隔离性能，同时减少高压信号传输的功耗。压信号传输的功耗。压信号传输的功耗。

【技术实现步骤摘要】
一种高集成度的超声波发射和收发切换芯片


[0001]本专利技术涉及超声波发射和收发切换芯片
，具体涉及一种高集成度的超声波发射和收发切换芯片。

技术介绍

[0002]医学超声成像是现代人体健康检查的重要手段。超声成像的工作原理为通过向人体发射超声波，然后接收并处理回波，从而产生探测范围内物体的图像，比如血液、器官组织的静态图和运动图，还能提供血流速度信息。
[0003]超声成像系统硬件架构由超声探头、数字信号处理电路、显示处理电路和外设。超声探头通常包括压电传感器阵列、高压开关、高压发射电路、发射/接收开关、接收模拟前端、波束形成器。压电传感器阵列包含阵元个数通常是64或128甚至更多。为驱动这些阵元，现有的解决方案是采用多个分立芯片高压开关和发射/接收开关实现多路选择器的功能，然后连接到高压发射电路通道和接收模拟前端通道，发射/接收电路通道数少于阵元个数。
[0004]现有的解决方案需要将数量众多分立芯片和外围电路集中在一个探头内部的印制电路板（PCB）上，包括高压开关芯片、发射/接收开关芯片、高压发射电路芯片和接收模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高集成度的超声波发射和收发切换芯片，其特征在于，包括：i个子阵列芯片，i个所述子阵列芯片用于驱动相应的i个换能器子列，每个所述换能器子列都包括j个换能器阵元；每个子阵列芯片都包括高压发射电路、高压开关阵列、发射波形控制逻辑及多路选择逻辑；所述高压发射电路输出高压波形信号至高压开关阵列，所述多路选择逻辑控制高压开关阵列的发射通道连通、接收通道断开，从而将高压波形信号传输至换能器阵元，实现超声波信号的发射，及将高压波形信号与设置在芯片外的信号接收模块隔离；所述多路选择逻辑控制高压开关阵列的接收通道连通、发射通道断开，从而将换能器阵元接收到的超声波信号传输至设置在芯片外的信号接收模块，实现超声波信号的接收，且所述发射波形控制逻辑控制高压发射电路输出信号为0或直流信号。2.根据权利要求1所述的高集成度的超声波发射和收发切换芯片，其特征在于，所述高压发射电路包括：高压电流舵数模转换器、高压电流镜、电阻Rt、高压输出驱动电路；所述发射波形控制逻辑控制高压电流舵数模转换器产生可编程电流，所述可编程电流经过高压电流镜产生比例镜像电流，所述比例镜像电流流过电阻Rt后产生任意波形的高压信号，所述高压波形信号经过高压输出驱动电路产生具有大电流驱动能力的波形信号。3.根据权利要求2所述的高集成度的超声波发射和收发切换芯片，其特征在于，所述高压电流舵数模转换器包括N型高压电流舵数模转换器、P型高压电流舵数模转换器，所述高压电流镜包括P型高压电流镜与N型高压电流镜；所述N型高压电流舵数模转换器与P型高压电流镜连接，所述P型高压电流舵数模转换器与N型高压电流镜连接。4.根据权利要求3所述的高集成度的超声波发射和收发切换芯片，其特征在于，所述N型高压电流舵数模转换器包括N型单位电流镜和N型高压隔离开关，所述N型单位电流镜采用固定栅压偏置的低压NMOS管实现，所述N型高压隔离开关采用N型高压管实现栅电压受控的开关。5.根据权利要求3所述的高集成度的超声波发射和收发切换芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄勤劲，曾敬源，吴天准，
申请(专利权)人：深圳市勃望初芯半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：