【技术实现步骤摘要】
本文的实施例涉及一种波形生成器。具体地，波形生成器非常适合用于生成被选择的波形信号，该波形信号以被选择的延迟被施加到超声成像系统中的换能器。
技术介绍
1、参考图1，图1示出了超声成像系统10的发射器的框图。多个换能器元件12响应于对应的波形信号16a、...、16n而生成声学信号14a、...、14n。波形信号16a、...、16n可以彼此相同，或者所有波形信号可以彼此不同，或者波形信号中的一些多个可以相同并且其他可以不同。波形信号16a、...、16n由波形生成器18生成，并且被提供给与换能器元件12耦合的高压模拟脉冲驱动器(d)电路20，换能器元件12对所接收的波形信号16执行信号电平移位操作。每对模拟脉冲驱动器电路20和换能器12形成针对波形信号的信号通道25。波形生成器18包括波形存储器电路和波束成形电路。波形存储器电路存储限定各种波形信号的形状的经编码的波形数据。波束成形电路从存储器读取经编码的波形数据，对数据进行解码来确定波形状态信息并且生成对应的波形信号16。波束成形电路还接收由延迟控制电路24生成的延迟控制信号22。延迟控制信号22指定由波束成形电路在向对应的波形信号通道25a、...、25n提供波形信号16a、…、16n中的每一个时要施加的相对延迟。波形信号通道25的模拟脉冲驱动器电路20将波形信号16放大，以施加到换能器元件12来生成声学信号14。响应于延迟控制信号22，波束成形电路针对波形信号通道25a、...、25n中的每一个，产生不同的经延迟的内部触发，经延迟的内部触发被用于开始读取操作，以从存储器检
2、每个波形信号16是由波形台阶(waveform step)序列限定的脉冲电压信号，其中每个台阶由信号状态(或者诸如电压电平的值)来(至少部分地)限定。在一种情况下，波形台阶状态可以是二进制的(即，有两种状态：例如，高和低)。在另一情况下，波形台阶状态可以是三元的(即，有三种状态：例如，高、中和低)。更一般地，波形台阶状态可以是m元的(即，有m个不同的状态或电平)。图2图示了n阶(其中n＝8)三元波形信号16的示例。图2中每个波形台阶处可能的三种状态包括正(高)电压状态(hv+)、中间箝位状态(clp)和负(高)电压状态(hv-)。
3、现在参考图3，图3示出了波形生成器18的框图。波形生成器18包括第一存储器100，第一存储器100包括多个延迟通道存储器区域102a-102n。延迟通道存储器区域102a、...、102n中的每一个对应于波形信号通道25a、...、25n中的一个，并且存储有数字延迟值，该数字延迟值为该波形信号通道指定了在生成波形信号16a、...、16n中的相应的一个波形信号时要施加的信号延迟。整体地，延迟通道存储器区域102a-102n中存储的数字延迟值被称为延迟数据集，其描述用于生成波形信号16a、...、16n的延迟分布。构成延迟数据集的数字延迟值由延迟控制电路24使用延迟控制信号22加载到第一存储器100中。计数器电路104响应于传输开始信号106而致动，以开始计数并且输出(例如)递增的计数器值108。比较电路110将延迟通道存储器区域102a-102n中存储的每个数字延迟值与递增的计数器值108进行比较。当递增的计数器值108与延迟数据集的数字延迟值之一匹配时，比较电路110断言(例如，脉冲逻辑高电平)针对对应波形信号通道25a、...、25n的开始传输信号112a-112n。
4、波形生成器18还包括第二存储器120，第二存储器120包括多个波形信号数据通道存储器区域122a-122n。波形信号数据通道存储器区域122a、...、122n中的每一个对应于波形信号通道25a、...、25n之一，并且存储经编码的波形值序列，经编码的波形值序列指定针对波形信号通道生成的波形信号16的波形台阶状态(具有由存储在对应的延迟通道存储器区域102中的数字延迟值指定的定时延迟)。总体而言，波形信号数据通道存储器区域122a-122n中的每一个中存储的经编码的波形值可以被称为波形数据集，波形数据集将导致生成针对期望波形信号16的脉冲电压信号电平。针对波形信号通道25a、...、25n中的每一个的解码器和信号驱动器电路124通过将从波形信号数据通道存储器区域122a、...、122n中的每一个检索到的波形数据集的经编码的波形值进行解码来生成波形信号16，以标识信号状态，并且根据所标识的信号状态而生成针对波形信号16的脉冲电压信号电平。
5、现在附加地参考图4，图4示出了波形信号数据通道存储器区域122的示例。针对每个波形信号数据通道存储器区域122的连续的可寻址数据位置序列中的每个数据位置134包括存储数据位(在本文中被称为经编码的波形值)的数据字段，数据位限定针对波形信号16的给定波形数据集中的波形台阶的m元信号状态。解码器和信号驱动器电路124a、...、124n通过控制地址指针信号126分别依次指向波形信号数据通道存储器区域122a-122n中的可寻址数据位置134，对开始传输信号112a-112n的脉冲做出响应，波形信号数据通道存储器区域122a-122n存储针对期望波形信号的波形数据集。存储在经寻址的数据位置处的经编码的波形值依次从波形信号数据通道存储器区域122读取并且作为代码序列信号128输出。代码序列信号128中的每个经编码的波形值通过解码器和信号驱动器电路124的解码功能而被解码，以确定对应波形台阶的模拟信号电平。解码器和信号驱动器电路124的信号生成功能然后将波形信号16生成为包括针对每个波形台阶所确定的信号电平。所生成的波形信号16被提供给高压模拟脉冲驱动器电路20(参见图1)，以结合相关联的换能器12的驱动来进行电平移位。
6、图4中所示的存储器数据位置134图示了n(其中n＝8)个依次可寻址的数据位置，其存储有针对图2所示的示例波形信号的波形数据集的经编码的波形值。可以理解，存储器区域122可以包括大于n个的许多数据位置134。由于波形信号是三元型的，因此经编码的波形值只需要两个位来对每个台阶的三个可能信号状态进行编码(其中例如，经编码的波形值<10>编码正(高)电压状态(hv+)，经编码的波形值<11>编码中间钳位状态(clp)，并且经编码的波形值<01>编码负(高)电压状态(hv-))。因此，在图2所示的示例波形信号16的环境中，序列中的第一数据位置134存储针对信号台阶1的中间钳位状态的经编码的波形值<11>，序列中的第二数据位置134存储针对信号台阶2的正(高)电压状态的经编码的波形值<10>，序列中的第三数据位置134存储针对信号台阶3的负(高)电压状态的经编码的波形值<01>、...、并且序列中的第八数据位置134存储针对信号台阶8的中间钳位状态的经编码的波形值&本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种波形生成器，包括：
2.根据权利要求1所述的生成器，其中所述信号解码电路包括：信号驱动器，被配置为生成针对所述波形台阶状态的信号电平。
3.根据权利要求1所述的生成器，其中每个波形数据集还包括结束值和地址，所述结束值具有指示经编码的波形值序列的结束的结束代码，并且还包括下一个信号指针寄存器，所述下一个信号指针寄存器自动加载所述地址，其中所述地址标识所述存储器的所述共享区域中下一个波形数据集所位于的位置。
4.根据权利要求3所述的生成器，其中在生成所述波形信号之后，所述地址被加载到所述信号指针中。
5.根据权利要求1所述的生成器，还包括：延迟控制电路，被配置为根据每个波形信号的延迟分布而施加延迟移位。
6.根据权利要求5所述的生成器，其中所述延迟控制电路包括：
7.根据权利要求6所述的生成器，其中所述共享区域还被配置为存储多个延迟数据集，每个延迟数据集包括定义所述延迟分布的针对每个信号通道的所述数字延迟值；并且其中所述存储器还包括延迟指针，所述延迟指针被配置为对所述存储器的所述共享区域进行寻址，以从所述
8.根据权利要求6所述的生成器，其中所述存储器还包括被配置为存储多个延迟数据集的延迟区域，每个延迟数据集包括定义所述延迟分布的针对每个信号通道的所述数字延迟值；并且其中所述存储器还包括延迟指针，所述延迟指针被配置为对所述存储器的所述延迟区域进行寻址，以从所述存储器读取一个延迟数据集并且将所述数字延迟值存储在所述延迟寄存器中。
9.根据权利要求5所述的生成器，其中所述存储器被配置为存储多个延迟数据集，每个延迟数据集包括定义所述延迟分布的针对每个信号通道的所述数字延迟值；并且其中所述存储器还包括延迟指针，所述延迟指针被配置为对所述存储器的行进行寻址，以从所述存储器读取一个延迟数据集来进行传输。
10.根据权利要求9所述的生成器，其中所述延迟指针在每次传输时被自动递增，以选择所述存储器的下一行，并且从所述存储器读取下一个延迟数据集来进行下一次传输。
11.一种系统，包括：
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述系统是针对超声成像系统的发射器。
13.根据权利要求11所述的系统，其中每个信号解码电路被配置为对施加到所述换能器的所述波形信号的信号电平进行电平移位。
14.一种波形生成器，包括：
15.根据权利要求14所述的生成器，其中所述信号解码电路包括信号驱动器，所述信号驱动器被配置为生成针对所述波形台阶状态的信号电平。
16.根据权利要求14所述的生成器，其中每个延迟数据集还包括结束值和地址，所述结束值具有指示所述数字延迟值的结束的结束代码，并且还包括下一个延迟指针寄存器，所述下一个延迟指针寄存器自动加载所述地址，其中所述地址标识所述存储器的所述共享区域中下一个延迟数据集所位于的位置。
17.根据权利要求16所述的生成器，其中在生成所述波形信号之后，所述地址被加载到所述延迟指针中。
18.根据权利要求14所述的生成器，还包括：电路，被配置为将所述被选择的波形数据集从所述共享区域加载到所述存储器的所述有源区域的每个缓冲器中。
19.根据权利要求18所述的生成器，其中所述电路包括：掩码矢量电路，被配置为根据掩码信号，将所述被选择的波形数据集选择性地加载到所述存储器的所述有源区域中的一个或多个所述缓冲器中。
20.根据权利要求14所述的生成器，其中所述延迟控制电路包括：
21.根据权利要求14所述的生成器，其中所述延迟指针被配置为对所述存储器的行进行寻址，以从所述存储器读取一个延迟数据集来进行传输。
22.根据权利要求21所述的生成器，其中所述延迟指针在每次传输时被自动递增，以选择所述存储器的下一行，并且从所述存储器读取下一个延迟数据集来进行下一次传输。
23.一种系统，包括：
24.根据权利要求23所述的系统，其中所述系统是针对超声成像系统的发射器。
25.根据权利要求23所述的系统，其中每个信号解码器电路包括驱动器电路，所述驱动器电路被配置为对施加到所述换能器的所述波形信号的信号电平进行电平移位。
26.一种波形生成器，包括：
27.根据权利要求26所述的生成器，其中所述信号解码电路包括信号驱动器，所述信号驱动器被配置为生成针对所述波形台阶状态的信号电平。
28.根据权利要求26所述的生成器，其中每个延迟数据集还包括结束值和地址，所述...
【技术特征摘要】
1.一种波形生成器，包括：
2.根据权利要求1所述的生成器，其中所述信号解码电路包括：信号驱动器，被配置为生成针对所述波形台阶状态的信号电平。
3.根据权利要求1所述的生成器，其中每个波形数据集还包括结束值和地址，所述结束值具有指示经编码的波形值序列的结束的结束代码，并且还包括下一个信号指针寄存器，所述下一个信号指针寄存器自动加载所述地址，其中所述地址标识所述存储器的所述共享区域中下一个波形数据集所位于的位置。
4.根据权利要求3所述的生成器，其中在生成所述波形信号之后，所述地址被加载到所述信号指针中。
5.根据权利要求1所述的生成器，还包括：延迟控制电路，被配置为根据每个波形信号的延迟分布而施加延迟移位。
6.根据权利要求5所述的生成器，其中所述延迟控制电路包括：
7.根据权利要求6所述的生成器，其中所述共享区域还被配置为存储多个延迟数据集，每个延迟数据集包括定义所述延迟分布的针对每个信号通道的所述数字延迟值；并且其中所述存储器还包括延迟指针，所述延迟指针被配置为对所述存储器的所述共享区域进行寻址，以从所述存储器读取一个延迟数据集并且将所述数字延迟值存储在所述延迟寄存器中。
8.根据权利要求6所述的生成器，其中所述存储器还包括被配置为存储多个延迟数据集的延迟区域，每个延迟数据集包括定义所述延迟分布的针对每个信号通道的所述数字延迟值；并且其中所述存储器还包括延迟指针，所述延迟指针被配置为对所述存储器的所述延迟区域进行寻址，以从所述存储器读取一个延迟数据集并且将所述数字延迟值存储在所述延迟寄存器中。
9.根据权利要求5所述的生成器，其中所述存储器被配置为存储多个延迟数据集，每个延迟数据集包括定义所述延迟分布的针对每个信号通道的所述数字延迟值；并且其中所述存储器还包括延迟指针，所述延迟指针被配置为对所述存储器的行进行寻址，以从所述存储器读取一个延迟数据集来进行传输。
10.根据权利要求9所述的生成器，其中所述延迟指针在每次传输时被自动递增，以选择所述存储器的下一行，并且从所述存储器读取下一个延迟数据集来进行下一次传输。
11.一种系统，包括：
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述系统是针对超声成像系统的发射器。
13.根据权利要求11所述的系统，其中每个信号解码电路被配置为对施加到所述换能器的所述波形信号的信号电平进行电平移位。
14.一种波形生成器，包括：
15.根据权利要求14所述的生成器，其中所述信号解码电路包括信号驱动器，所述信号驱动器被配置为生成针对所述波形台阶状态的信号电平。
16.根据权利要求14所述的生成器，其中每个延迟数据集还包括结束值和地址，所述结束值具有指示所述数字延迟值的结束的结束代码，并且还包括下一个延迟指针寄存器，所述下一个延迟指针寄存器自动加载所述地址...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·帕西，M·维蒂，
申请(专利权)人：意法半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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