时间增益补偿电路以及相关装置和方法制造方法及图纸

本申请公开了时间增益补偿电路以及相关装置和方法。一种超声装置包括：超声传感器，其被配置成产生超声传感器输出信号；以及时间增益补偿电路，其包括耦接至所述超声传感器并包括多个衰减级的衰减器，所述衰减器被配置成：接收表示所述超声传感器输出信号的输入信号；以及产生衰减器输出信号，所述衰减器输出信号是所述输入信号的衰减版本。是所述输入信号的衰减版本。是所述输入信号的衰减版本。

【技术实现步骤摘要】
时间增益补偿电路以及相关装置和方法
[0001]本申请为于2018年5月30日提交、申请号为201680070109.X、专利技术 名称为“时间增益补偿电路以及相关装置和方法”的中国专利申请的分 案申请。所述母案申请的国际申请日为2016年12月1日，国际申请号为 PCT/US2016/064322。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请是根据35U.S.C.
§
120要求于2015年12月2日提交的题为
ꢀ“
TIME GAIN COMPENSATION CIRCUIT AND RELATED APPARATUSAND METHODS”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。


[0004]本申请涉及具有时间增益补偿电路的超声装置。

技术介绍

[0005]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。
[0006]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

[0007]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。
[0008]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
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]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
[0019]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。
[0020]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。
[0021]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。
[0022]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。
[0023]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。
[0024]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。
[0025]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)。
[0026]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中的一个或更本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声装置，包括：超声传感器，其被配置成产生超声传感器输出信号；以及时间增益补偿电路，其包括耦接至所述超声传感器并包括多个衰减级的衰减器，所述衰减器被配置成：接收表示所述超声传感器输出信号的输入信号；以及产生衰减器输出信号，所述衰减器输出信号是所述输入信号的衰减版本。2.根据权利要求1所述的超声装置，其中，所述多个衰减级中的至少两个衰减级包括一个或更多个固定电阻器。3.根据权利要求2所述的超声装置，其中，所述一个或更多个固定电阻器被数字化启用。4.根据权利要求2所述的超声装置，其中，所述多个衰减级中的至少两个衰减级中的每一个衰减级的一个或更多个固定电阻器与开关串联连接或并联连接。5.根据权利要求4所述的超声装置，其中：所述衰减器还包括移位寄存器，所述移位寄存器包括多个触发器；并且所述多个触发器中的每个触发器被配置成向所述多个衰减级中的至少两个衰减级中的相应衰减级的相应开关输出数字信号，以使所述相应开关断开或闭合。6.根据权利要求5所述的超声装置，其中，所述衰减器被配置成接收：第一控制信号，其控制所述移位寄存器中的值的移位何时发生；以及第二控制信号，其控制所述移位寄存器中的值的移位的方向。7.根据权利...

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