具体用于超声应用的传输信道制造技术

技术编号:7763866 阅读:211 留言:0更新日期:2012-09-15 00:24
描述一种传输信道(1),该传输信道包括:至少一个高电压缓冲块(4),包括缓冲晶体管(MB1,MB2,MB3,MB4)和相应缓冲二极管(DB1,DB2,DB3,DB4),插入于相应电压参考(HVP0,HVP1,HVM0,HVM1)之间;钳位电路(10),连接到传输信道(1)的第一输出端子(HVout);抗噪声块(6),连接于第一输出端子(HVout)与传输信道(1)的连接端子(Xdcr)之间;以及切换电路(30),插入于传输信道(1)的连接端子(Xdcr)与第二输出端子(LVout)之间。有利地根据本发明专利技术,钳位电路(10)包括:钳位芯(11);重置电路(20),包括二极管(DME1,DME2,DME3,DME4),插入于高电压缓冲块(4)的和钳位电路(10)的电路节点(XME1,XME2,XME3,XME4,XC1,XC2)之间,电路节点(XME1,XME2,XME3,XME4,XC1,XC2)与包括到高电压缓冲块(4)中和钳位电路(10)中的所述晶体管(MB1,MB2,MB3,MB4,MC1,MC2)的导通端子对应;以及切换电路(30)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及ー种传输信道。本专利技术具体地但是并非唯一地涉及ー种具体用于超声应用的传输信道,并且仅通过示例參照这一应用领域做出以下描述。
技术介绍
众所周知,声纳扫描或者超声扫描是使用超声波或者超声并且基于超声传输和回声发射的原理的医疗诊断测试系统,而且广泛使用于内科、外科和放射领域中。常用超声包括在2MHz与20MHz之间。通过考虑更高频率具有更大图像分辨力、但是在受检查的对象中渗透更少深度来选择频率。这些超声通常由插入于探測器中的压电陶瓷晶体生成,通过在其间插入适当凝胶(适合于消除在探測器与对象的皮肤之间的空气从而允许超声在受检查的分段中滲透)来維持该探测器与对象的皮肤的直接接触。同一探測器能够收集适当地由计算机处理并且显示于监视器上的返回信号或者回声。具体而言,部分反射到达声阻抗的变化点并且因此例如到达内部器官的超声,并且反射百分比传达关于在穿越的组织之间的阻抗差的信息。将注意考虑在骨骼与组织之间的大阻抗差,利用声纳扫描不可能看见骨骼后面,这引起超声的全反射,而空气或者气体区段给予“阴影”从而引起超声的部分反射。向计算机提供由超声波运用于完成去往、反射和返回路径的时间,该计算机计算回声已经来自的深度,因此标识在穿越的组织之间的划分表面(这对应于声阻抗的变化点并且因此对应于回声来自的深度)。基本上,超声扫描器(具体为基于超声声纳扫描的诊断装置)本质上包括三个部分-探測器,包括具体为超声类型的至少ー个换能器,该换能器发送和接收超声信号;-电子系统,驱动换能器用于生成待发送的超声信号或者脉冲并且接收这ー脉冲在探測器的返回回声信号,从而处理接收的回声信号;以及-从探测器接收的回声信号开始处理的对应声纳扫描图像的显示系统。具体而言,术语换能器一般指示将相对于机械和物理数量的能量类型转换成电信号的电气或者电子设备。在广义上,换能器有时定义为任何如下设备,该设备将能量从ー种形式转换成另一形式,从而这后一形式可以由人或者由其它机器再处理。诸多换能器为传感器和致动器二者。超声换能器通常包括被适当地偏置用于引起它的变形以及生成超声信号或者脉冲的压电晶体。在图I中示意地示出了(用I整体上指示)在这些应用中使用的典型传输信道或者TX信道。具体而言,传输信道I包括与输入总线BUSin对应驱动电平移位器3的输入逻辑2,该电平移位器又连接到高电压缓冲块4。高电压缓冲块4插入于成对高电压參考(分别为较高的HVPO和HVPl以及较低的HVMO和HMV1)之间并且具有连接到电平移位器3的ー对输入端子INBl和INB2以及连接到对应ー对输入端子(钳位块5的INCl和INC2)的ー对输出端子OUTBl和0UTB2。另外,钳位块5连接到钳位电压參考PGND并且具有与传输信道I的第一输出端子HVout对应的输出端子,该第一输出端子又经过抗噪声块6连接到连接端子Xdcr以用于经过传输信道I驱动换能器。最后,高电压开关7插入于传输信道I的第二输出端子LVout与连接端子Xdcr之间。这一高电压开关7能够在传输信道I的接收步骤期间向第二输出端子LVout发送在抗噪声块6的输出处的输出信号。将注意,开关7为高电压开关,因为在传输信道I的发送步骤期间,虽然开关7关 断,但是在连接端子Xdcr上的信号(总是用Xdcr指示)为高电压信号。当代之以接通这ー开关7时(即在传输信道I的接收步骤期间),信号Xdcr—般处于接近零的电压值,因为连接到传输信道I的压电换能器正在感测如图2中所示超声脉冲信号的小返回回声。通常,事实上超声换能器发送持续时间为数μ s的高电压脉冲并且持续约250 μ s的持续时间接收这ー脉冲的通过在受检查的对象的器官上的反射而生成的回声以回到新的高电压脉冲的发送。例如发送第一脉冲頂I和第二脉冲頂2而峰峰偏移在所示例子中等于190Vpp (在图2中示出了并且用El和Ε2指示换能器对对应回声的接收)。在图3Α中更具体示出了高电压开关7,而在图3Β中示出了根据工作条件(ON)的它的等效电路。具体而言,高电压开关7包括第一切换晶体管MSl和第二切换晶体管MS2,这些晶体管相互串联插入于传输信道I的第二输出端子LVout与连接端子Xdcr之间并且具有在开关7本身接通时分别连接到第一和第二电源电压參考VDD_M和VDD_P的相应控制或者栅极端子。图3A也分别示出了切换晶体管MSl和MS2的等效ニ极管DSl和DS2及其栅极-源极电容Cgl和Cg2。具体而言,第一切换晶体管MSl的第一电容Cgl连接于对应栅极端子(该栅极端子又连接到第一电源电压參考VDD_M)与第一切换节点XSl (该节点对应于第一切换晶体管MSl的源极端子)之间。类似地,第二切换晶体管MS2的第二电容Cg2连接于相关栅极端子(该栅极端子又连接到第二电源电压參考VDD_P)与第二切换节点XS2 (该节点对应于第二切换晶体管MS2的源极端子)之间。如图3B的等效电路中所示,当高电压开关7接通并且因此切换晶体管MSl和MS2的栅极端子如图3A中所示连接到第一电源电压參考VDD_M和第二电源电压參考VDD_P时(为了简化,在图3B中已经示出了这些第一和第二电源电压參考固定电源为单个參考电压(具体为接地)),这些切换晶体管表现为插入于传输信道I的第二输出端子LVout (第二输出端子LVout与第二切换节点XS2重合)与连接端子Xdcr之间并且与第一切换节点XSl对应互连的相应电阻Rl和R2。根据这些条件,第一电容Cgl连接于第一连接节点XSl与第一电源电压參考VDD_M之间,而第二电容Cg2连接于第ニ连接节点XS2与第二电源电压參考VDD_P之间,在图3B中简化示出了这些第一和第二电源电压參考固定电源为单个參考电压(具体为接地GND)。这ー电容并联勉强引入对在高电压开关7的输入的信号(即在传输信道I的在抗噪声块6之后的输出的信号)的强减弱。一般而言,然后开关7应当为高电压开关以免在发送步骤期间破坏(break)它本身,但是它在实践中在接收步骤期间低电压常通。另外,高电压缓冲块4包括第一支路,该支路包括相互串联插入于第一较高电压參考HVPO与缓冲中心节点XBc之间的第一缓冲晶体管MBl和第一缓冲ニ极管DBl以及相 互串联插入于缓冲中心节点XBc与第一较低电压參考HVMO之间的第二缓冲ニ极管DB2与第二缓冲晶体管MB2。第一和第二缓冲晶体管MBl和MB2具有与高电压缓冲块4的第一内电路节点XBl和第二内电路节点XB2对应并且连接到第一缓冲输入驱动器DRBl和第二缓冲输入驱动器DRB2而且由第一缓冲输入驱动器DRBl和第二缓冲输入驱动器DRB2驱动的相应控制或者栅极端子,第一缓冲输入驱动器DRBl和第二缓冲输入驱动器DRB2又与高电压缓冲块4的第一和第二输入端子INBl和INB2对应地连接到电平移位器3。高电压缓冲块4也包括与第一支路并联的第二支路,该第二支路又包括相互串联插入于第二较高电压參考HVPl与缓冲中心节点XBc之间的第三缓冲晶体管MB3与第三缓冲ニ极管DB3以及相互串联插入于缓冲中心节点XBc与第二较低电压參考HVMl之间的第四缓冲ニ极管DB4和第四缓冲晶体管MB4。第三和第四缓冲晶体管MB3和MB4具有与高电压缓冲块4的第三内电路节点XB3和第四内电路节点XB4对应并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·罗西G·里科蒂D·U·吉祖A·里奇亚多
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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