CN106464248A - 开关电路和使用该开关电路的超声波探头以及超声波诊断装置 - Google Patents

开关电路和使用该开关电路的超声波探头以及超声波诊断装置 Download PDF

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Abstract

实施方式的发送接收分离开关电路是以下电路：具有连接在输入端子(SWIN)与输出端子(SWOUT)之间的第一MOSFET(MN1)和第二MOSFET(MN2)，在发送时成为开关截止状态，在接收时成为开关导通状态。上述开关电路具有在上述第一MOSFET与上述第二MOSFET的栅极相互连接而成的共栅极(COMG)以及源极相互连接而成的共源极(COMS)之间连接的分流电路(SHNT)。而且，在对上述输入端子施加相对于基准电压为负电压的信号的情况下，上述分流电路通过暂时成为导通的开关使上述共栅极与上述共源极之间短路。

Description

开关电路和使用该开关电路的超声波探头以及超声波诊断 装置
技术领域
本发明涉及开关电路和使用该开关电路的超声波探头以及超声波诊断装置。本发明涉及，例如使用于超声波诊断装置的结构要素即超声波探头中的、分离由低压设备构成的接收电路而保护其免受由高耐压设备构成的发送电路所输出的高压信号的影响的发送接收分离开关。
背景技术
超声波诊断装置为不会侵入于人体且安全性高的医疗诊断设备，与X射线诊断装置、MRI(Magnetic Resonance Imaging：核磁共振成象)装置等其它医用图像诊断装置相比，装置规模小。另外，超声波诊断装置为通过使超声波探头仅从体表进行接触这种简单的操作而能够实时地显示例如心脏的脉动、胎儿的活动这种检查对象的活动的状况的装置。由此，超声波诊断装置在当今的医疗中起到重要的作用。
在超声波诊断装置中，通过向内置于超声波探头的多个振子的每个振子供给高电压的驱动信号，由此将超声波发送到被检体内。在被检体内，在多个振子的每个振子中接收因生物体组织的声阻抗的差异而引起的超声波的反射波，根据由超声波探头接收到的反射波来生成图像。
向内置于超声波探头的每个振子供给高电压的驱动信号的发送电路由高耐压的设备构成，使得能够生成几十～几百V峰对峰(peak to peak)的高压信号。因此，在将发送电路在硅片上实现为集成电路的情况下，需要大面积。另一方面，来自被检体内生物体组织的反射波受到生物体内的衰减、扩散的影响，因此在各振子中声-电转换而得的接收信号的振幅非常微小。将该微小的信号进行放大并进行信号处理的接收电路由低压设备构成，以便实现低噪音、低电力消耗、小面积。
在超声波探头中，超声波探头内的每个振子为相同元件进行电-声与声-电这两者的换能器，连接有向相同元件供给高电压的发送电路以及接收微弱的接收信号的接收电路两者。此时，在发送电路将高电压的驱动信号供给给振子的情况下，通常在振子与接收电路之间插入开关，使得对由低压设备构成的接收电路进行电保护。将该开关称为发送接收分离开关。
发送接收分离开关在发送时处于开关截止状态，分离接收电路并进行电保护，使其免受由发送电路生成的高电压的驱动信号的影响。在接收时处于开关导通状态，起到使来自振子的微弱的接收信号以低损耗进行通过的作用。通过上述作用，对发送接收分离开关要求耐受高电压信号的电特性，需要由高耐压设备构成。
例如，作为与发送接收分离开关有关的技术，存在日本特开2004-363997号公报(专利文献1)、日本特开2004-274721号公报(专利文献2)。在专利文献1中作为开关电路而记载了以下开关电路：在基本结构的两个NMOSFET的栅极-源极之间连接电容，使该电容保持栅极-源极之间电压，维持开关导通状态、开关截止状态。另外，在专利文献2中作为开关电路而记载了以下开关电路：通过PMOSFET使基本结构的两个NMOSFET的栅极电位上升而进行开关导通，通过NMOSFET使栅极-源极之间短路而进行开关截止。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-363997号公报
专利文献2：日本特开2004-274721号公报
发明内容
发明要解决的课题
在与上述发送接收分离开关有关的技术中，一边使用面积大的高耐压设备一边以小面积来实现包含该发送接收分离开关的电路这一情况是超声波探头的大课题。因此，如何通过非常少的高耐压设备元件数来构成电路较重要。在超声波探头中，通常，对各振子施加的高压信号带延迟地、进行超声波束的形成、波束的扫描，但是超声波探头内的多个振子排列的间距需要小到能够许可由衍射引起的栅瓣的影响的程度。因此，特别是在将振子与包含对应于该振子的发送接收电路的集成电路以1对1的大小进行重叠地安装的情况下，电路面积受到限制，必须在规定的面积上配置电路。
另外，作为其它超声波探头的课题而可举出低功耗(电力消耗)。超声波探头与被检体直接进行接触，因此为了防止因发热引起的低温烫伤而需要抑制探头内电路功耗直到能够充分散热的程度为止。
这样，要求用于以小面积且低功耗来实现超声波探头内的电路的电路、作为该结构要素的小面积且低功耗的发送接收分离开关。作为这种电路，上述专利文献1的开关电路除了基本结构的两个NMOSFET以外，还具有用于设为开关导通状态的PMOSFET以及用于设为开关截止状态的NMOSFET。在该专利文献1中，在设为两个NMOSFET、PMOSFET、NMOSFET即高耐压MOSFET需要四个这一点，面积成为问题。另外，为了消除对从开关导通向截止或从开关截止向导通逐渐转变的担心等，在两个NMOSFET的栅极-源极之间连接的电容必须为足够大的电容值，因此电容面积也成问题。
另外，在上述专利文献2中，也设两个NMOSFET、用于设为开关导通状态的PMOSFET、用于设为开关截止状态的PMOSFET即高耐压MOSFET需要四个这一点，面积成为问题。并且，在专利文献2中，在开关截止状态下，需要使稳态电流继续流向电平移位电路，从而存在专利文献1中没有的、产生由稳态电流引起的功耗这种问题。
本发明的代表性目的在于，提供一种通过三个高耐压MOSFET来构成而实现小面积、并且不会使稳态电流流动而能够实现低功耗的开关电路。
通过本说明书的记述和附图，能够更加明确本发明的上述以及其它目的、新特征。
用于解决课题的手段
以下，简单说明在本申请中公开的发明中代表性发明的概要。
代表性的开关电路为以下电路：具有在输入端子与输出端子之间连接的第一MOSFET和第二MOSFET，在发送时成为开关截止状态，在接收时成为开关导通状态。上述开关电路具有在上述第一MOSFET与上述第二MOSFET的栅极相互连接而得的共栅极、以及源极相互连接而得的共源极之间连接的分流电路。而且，上述分流电路对上述输入端子施加相对于基准电压为负电压的信号的情况下，通过暂时导通的开关使上述共栅极与上述共源极之间短路。
更优选是，上述分流电路具有：滤波器，其在上述共栅极与上述共源极之间连接，由电阻和电容器构成；以及作为上述开关的第三MOSFET，其与上述滤波器相连接，在上述电阻的电阻值与上述电容器的电容值的积即时间常数以下上述共栅极与上述共源极之间的电压增加的情况下，使上述共栅极与上述共源极之间短路。而且，能够调整上述电阻器的电阻值与上述电容器的电容值的积即上述时间常数。
并且，更优选是，上述开关电路具有第五MOSFET，该第五MOSFET与上述共栅极相连接，通过导通而对上述共栅极施加预定的电源电压，由此处于上述开关导通状态，通过截止使上述共栅极与上述共源极之间的电压处于阈值电压以下，由此处于上述开关截止状态。
发明效果
以下，简单说明在本申请中公开的发明中通过代表性发明得到的效果。
代表性效果是，能够通过三个高耐压MOSFET来构成而实现小面积、并且不会使稳态电流流动而能够实现低功耗的开关电路。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式中的发送接收分离开关电路的结构的一例的电路图。
图2是说明在图1的发送接收分离开关电路的结构中的动作的一例的时序图。
图3是说明针对图1的发送接收分离开关电路的结构，删除了分流电路的情况下的动作的一例的时序图。
图4是表示在图1的发送接收分离开关电路的结构中，高耐压MOSFET的通常结构的截面图。
图5是表示本发明的第二实施方式中的发送接收分离开关电路的结构的一例的电路图。
图6是表示本发明的第三实施方式中的发送接收分离开关电路的结构的一例的电路图。
图7是表示本发明的第四实施方式中的发送接收分离开关电路的结构的一例的电路图。
图8是表示本发明的第五实施方式中的超声波诊断装置的结构的一例的框图。
图9是表示在图8的超声波诊断装置中，子阵的结构的一例的框图。
图10是表示作为针对本发明的比较技术，以本发明人的视点重新描绘专利文献1的图1而得的发送接收分离开关电路的结构的电路图。
图11是表示作为针对本发明的比较技术，以本发明人的视点重新描绘专利文献2的图1而得的发送接收分离开关电路的结构的电路图。
具体实施方式
在以下实施方式中，方便起见，在需要时分割为多个部分或实施方式而进行说明，但是除了特别明确的情况以外，这些并非相互无关系，一方具有另一方的一部分或全部的变形例、详细、补充说明等关系。另外，在以下实施方式中，在提及要素的数等(包含个数、数值、量、范围等)的情况下，除了特别明确的情况和原理上明确地限定为特定数的情况等以外，并不限定于特定的数，可以是特定的数以上也可以是特定的数以下。
并且，在以下实施方式中，关于其结构要素(还包含要素步骤等)，除了特别明确的情况和原理上明确地考虑为必须的情况等以外，当然是并不是必须的。同样地，在以下实施方式中，在提及结构要素等的形状、位置关系等时，除了特别明确的情况和原理上明确地考虑为并不是这样的情况等以外，实质上包含与其形状等近似或类似的部分等。该情况对于上述数值和范围也相同。
[本发明的实施方式的概要]
首先，说明本发明的实施方式的概要。在本实施方式的概要中，作为一例，在括弧内附带有实施方式所对应的结构要素的附图标记等而进行说明。
实施方式的代表性开关电路为以下电路：具有在输入端子(SWIN)与输出端子(SWOUT)之间连接的第一MOSFET(MN1)和第二MOSFET(MN2)，在发送时处于开关截止状态，在接收时处于开关导通状态。上述开关电路具有分流电路(SHNT)，其连接在上述第一MOSFET和上述第二MOSFET的栅极相互连接而成的共栅极(COMG)与源极相互连接而成的共源极(COMS)之间。而且，上述分流电路在对上述输入端子施加相对于基准电压为负电压的信号的情况下，通过暂时导通的开关，使上述共栅极与上述共源极之间短路。
更优选是，上述分流电路具有：滤波器，其在上述共栅极与上述共源极之间连接，由电阻(R1)和电容器(C1)构成；以及作为上述开关的第三MOSFET(MN3)，其与上述滤波器相连接，在上述电阻的电阻值与上述电容器的电容值的积即时间常数以下上述共栅极与上述共源极之间的电压增加的情况下，使上述共栅极与上述共源极之间短路。而且，上述电阻的电阻值与上述电容器的电容值的积即上述时间常数是能够调整的。
并且，更优选是，上述开关电路具有第五MOSFET(MP1)，该第五MOSFET(MP1)与上述共栅极相连接，通过导通而对上述共栅极施加预定的电源电压，由此处于上述开关导通状态，通过截止而使上述共栅极与上述共源极之间的电压处于阈值电压以下，由此处于上述开关截止状态。
以下，根据附图详细说明基于上述本发明的实施方式的概要的实施方式。此外，在用于说明实施方式的全部图中，原则上对相同的部件附加相同的附图标记或相关联的附图标记而省略其反复说明。
另外，在以下实施方式中，为了使本发明的特征更容易理解，与针对本发明的比较技术进行比较而进行说明。首先，说明针对本发明的比较技术。
[针对本发明的比较技术]
使用图10～图11说明针对本发明的比较技术中的发送接收分离开关电路。图10是表示以本发明人的视点重新描绘前述的专利文献1的图1的发送接收分离开关电路的结构的电路图。图11是表示以本发明人的视点重新描绘前述的专利文献2的图1的发送接收分离开关电路的结构的电路图。
图10示出相当于上述专利文献1的图1的开关电路。图10示出的发送接收分离开关电路由NMOSFET(MN11、MN12、MN13)、PMOSFET(MP11)、电容器C11以及二极管D11、D12构成。在图10中，用圆圈围住了附带符号MN11、MN12、MN13、MP11的MOSFET的标记，但是设为下文的圆圈围住的MOSFET表示是高耐压MOSFET。将由NMOSFET(MN11)和NMOSFET(MN12)构成的栅极彼此之间、源极彼此之间相互连接的两个高耐压NMOSFET串联的基本开关电路，为广泛公知的电路。
根据该专利文献1，为了使由NMOSFET(MN11)和NMOSFET(MN12)的串联而构成的开关进行导通或截止，将共栅极COMG-共源极COMS之间的电压Vgs保持于电容器C11。例如，当设为开关输入SWIN、开关输出SWOUT经由电阻而与0V的GND进行连接时，在开关导通的情况下，对SET信号施加脉冲而导通PMOSFET(MP11)，向共栅极COMG施加Vdd-(D11的正向电压)。由此，NMOSFET(MN11、MN12)的Vgs被施加Vdd-(D11的正向电压)而作为开关而变为导通状态。之后，PMOSFET(MP11)变为截止状态，在电容器C11中保持作为电荷而蓄积的Vgs，维持开关导通状态。
为了设为开关截止状态，对NMOSFET(MN13)的RESET信号施加脉冲而导通NMOSFET(MN13)，并使共栅极COMG的电位下降至GND。NMOSFET(MN11、MN12)的Vgs成为0V，作为开关而成为截止状态。之后，NMOSFET(MN13)变为截止状态，在电容器C11中保持作为电荷而蓄积的Vgs，维持开关截止状态。
以上为专利文献1的开关电路的动作。该开关电路仅在基于SET信号、RESET信号的开关导通状态、截止状态的转变时，消耗电容器C11的充放电电力，由于不存在稳态消耗电流因而是低功耗的。另外，使用四个高耐压MOSFET。然而，在专利文献1中，通过电容器C11来保持开关导通状态、截止状态，因此要考虑由于经由PMOSFET(MP11)、NMOSFET(MN13)、二极管D11、D12的漏电流而引起向电容器C11的电荷流入、流出。当考虑该情况时，担心在开关导通、截止的转变间隔长的情况下，Vgs变动而从开关导通向截止逐渐转变或从开关截止向导通逐渐转变。防备这些，必须将电容器C11设为足够大的电容值。另外，当考虑开关输入SWIN输入高压信号，开关截止状态下，共栅极COMG、共源极COMS的电位以大振幅变动而引起电容分压这一情况时，与共栅极COMG、共源极COMS的寄生电容相比，需要将电容器C11设为足够大。作为上述担忧的对策，如果要使电容值变大则电容器C11的面积成为问题。
进而，在高耐压MOSFET需要四个的这一点上，面积成为问题。在专利文献1中的图2中，作为另一个实施例，还公开了删除图10的NMOSFET(MN13)，使PMOSFET(MP11)具有SET、RESET两者的功能的高耐压MOSFET为三个元件的结构的示例。在该情况下，如果要在PMOSFET中从源极侧起使0V通过，则需要对栅极施加负电压，导致需要新电源。在该高耐压MOSFET为三个元件结构的实施例的情况下，针对漏电流、寄生电容的分压而具备的电容器C11的电容值的设计与高耐压MOSFET为四个元件结构的情况相同，从而残留电容器C11的面积的问题。
另外，图11示出相当于上述专利文献2的图1的开关电路。图11示出的发送接收分离开关电路由NMOSFET(MN21、MN22、MN23、MN24、MN25)、PMOSFET(MP21、MP22、MP23)、二极管D21构成。
根据该专利文献2，为了使由NMOSFET(MN21)和NMOSFET(MN22)的串联而构成的开关截止，通过使NMOSFET(MN23)导通来使共栅极COMG-共源极COMS之间短路。在开关导通的情况下，使NMOSFET(MN25)截止，不使电流流过PMOSFET(MP23)、PMOSFET(MP22)、NMOSFET(MN24)，而是在使NMOSFET(MN23)截止之后使PMOSFET(MP21)导通。此时，作为NMOSFET(MN21)、NMOSFET(MN22)的电压Vgs而施加Vdd-(D21的正向电压)，而作为开关成为导通状态。
为了设为开关截止状态，在使PMOSFET(MP21)截止之后，通过电流镜使电流流过NMOSFET(MN25)、PMOSFET(MP23)、PMOSFET(MP22)、NMOSFET(MN24)，而通过NMOSFET(MN24)的Vgs使NMOSFET(MN23)导通。NMOSFET(MN23)通过使NMOSFET(MN21、MN22)的共栅极COMG-共源极COMS之间短路，由此维持截止状态。在开关截止状态下对开关输入SWIN施加高压信号的情况下，在开关截止状态下共栅极COMG、共源极COMS的电位也以大振幅进行变动，因此，为了维持NMOSFET(MN23)的导通状态，需要由MN25、MP23、MP22、MN24构成的电平移位电路(level shift circuit)。
以上为专利文献2的开关电路的动作。该开关电路的特征在于，用于使共栅极COMG-共源极COMS之间短路的NMOSFET(MN23)、以及用于使该NMOSFET(MN23)导通而维持开关截止状态的电平移位电路。然而，在专利文献2中，如图11所示，与专利文献1同样地在需要四个高耐压MOSFET的这一点来看，面积成为问题。并且，在开关截止状态下，为了维持NMOSFET(MN23)的导通，需要使稳态电流继续流向由MN25、MP23、MP22、MN24构成的电平移位电路，存在产生因在专利文献1中没有的稳态电流引起的电力消耗这种问题。
根据上述点，要求能够由三个高耐压MOSFET构成，并且不需要使稳态电流流动的开关电路。因此，在本发明的实施方式中，提供一种由三个高耐压MOSFET构成而实现小面积、并且不使稳态电流流动而能够实现低电力消耗的开关电路。以下，说明本发明的各实施方式。
[本发明的第一实施方式]
使用图1～图4说明本发明的第一实施方式中的发送接收分离开关电路。
<发送接收分离开关电路的结构>
图1是表示本第一实施方式中的发送接收分离开关电路的结构的一例的电路图。该图1为将分流电路插入到共栅极-共源极之间、并在共栅极的上拉中使用高耐压PMOSFET的电路结构。
图1示出的发送接收分离开关电路由NMOSFET(MN1、MN2)、PMOSFET(MP1)、逻辑反相器INV1、INV2以及分流电路SHNT构成。分流电路SHNT由电容器C1、电阻R1、MOSFET(MN3)构成。MN1、MN2、MP1为高耐压MOSFET。MN3为低压MOSFET。开关输入SWIN为发送接收分离开关电路的输入端子。开关输出SWOUT为发送接收分离开关电路的输出端子。
对于NMOSFET(MN1)，其栅极与NMOSFET(MN2)的栅极相连接，源极与NMOSFET(MN2)的源极相连接，漏极与开关输入SWIN相连接，主体(bulk)与NMOSFET(MN1)的源极相连接。对于NMOSFET(MN2)，其栅极与NMOSFET(MN1)的栅极相连接，源极与NMOSFET(MN1)的源极相连接，漏极与开关输出SWOUT相连接，主体与NMOSFET(MN2)的源极相连接。NMOSFET(MN1)与NMOSFET(MN2)构成为，将栅极相互连接(共栅极COMG)并将源极相互连接(共源极COMS)而得的由两个高耐压NMOSFET串联而成的开关基本结构。
对于PMOSFET(MP1)，其栅极与GND相连接，源极与逻辑反相器INV2的输出相连接，漏极与NMOSFET(MN1)和NMOSFET(MN2)的共栅极COMG相连接，主体与PMOSFET(MP1)的源极相连接。对于逻辑反相器INV2，其输入与逻辑反相器INV1的输出相连接，输出与PMOSFET(MP1)的源极相连接。对于逻辑反相器INV1，其输入被输入控制信号CONT，输出与逻辑反相器INV2的输入相连接。对于逻辑反相器INV1和逻辑反相器INV2，如逻辑反相器INV2所示，由PMOSFET和NMOSFET的串联连接而构成。
分流电路SHNT由电容器C1、电阻R1以及NMOSFET(MN3)构成。对于电容器C1，其一端与NMOSFET(MN1)和NMOSFET(MN2)的共栅极COMG相连接，另一端与电阻R1的一端相连接。对于电阻器R1，其一端与电容器C1的另一端相连接，另一端与NMOSFET(MN1)和NMOSFET(MN2)的共源极COMS相连接。对于NMOSFET(MN3)，其栅极与电容器C1与电阻R1的连接点相连接，源极与NMOSFET(MN1)和NMOSFET(MN2)的共源极COMS相连接，漏极与共栅极COMG相连接，主体与NMOSFET(MN3)的源极相连接。
由图1的NMOSFET(MN1)和NMOSFET(MN2)构成的、将栅极彼此之间、源极彼此之间相连接而得的两个高耐压NMOSFET串联而成的基本开关电路为公知电路。并未特别进行限制，但是在图1的开关输入SWIN、开关输出SWOUT中，经由电阻与0V的GND进行连接等，由此在图1的外部决定电位。
图1示出的发送接收分离开关电路具有在开关输入SWIN与开关输出SWOUT之间连接的NMOSFET(MN1、MN2)，在发送时变为开关截止状态，并且在接收时变为开关导通状态。在发送时的开关截止状态下，分离出接收电路(后述图9的接收AFE(223))，而电保护接收电路，使其免受由发送电路(后述图9的发送电路221)生成的高电压的驱动信号的影响。在接收时的开关导通状态下，使来自振子(后述图9的振子21-1)的微弱的接收信号以低损耗向接收电路通过。
分流电路SHNT连接在NMOSFET(MN1、MN2)的共栅极COMG-共源极COMS之间，具有以下作用：在对开关输入SWIN施加相对于基准电压为负电压的信号的情况下，通过暂时导通的NMOSFET(MN3)使共栅极COMG-共源极COMS之间短路。
具体地说，分流电路SHNT具有由在共栅极COMG-共源极COMS之间连接的电阻R1和电容器C1构成的高通滤波器、以及与该高通滤波器相连接的NMOSFET(MN3)。NMOSFET(MN3)具有以下作用：在电阻R1的电阻值与电容器C1的电容值的积即时间常数以下共栅极COMG-共源极COMS之间的电压增加的情况下，使共栅极COMG-共源极COMS之间短路。另外，能够调整电阻R1的电阻值与电容器C1的电容值的积即时间常数。
PMOSFET(MP1)在共栅极电位上拉中使用，其与共栅极COMG相连接，具有以下作用：通过导通而对共栅极COMG施加预定的电源电压，由此处于开关导通状态，通过截止而使共栅极COMG-共源极COMS之间的电压处于MP1的阈值电压以下，由此处于开关截止状态。具体地说，在PMOSFET(MP1)上连接有被输入逻辑高电平或低电平的控制信号CONT的逻辑反相器INV1、INV2。由此，在开关导通状态与开关截止状态之间转变时，从逻辑反相器INV1、INV2经由PMOSFET(MP1)来供给共栅极COMG的充放电电流。输入到逻辑反相器INV1的控制信号CONT由后述图9的子阵控制逻辑电路24供给。
在此，在图1中用圆圈围住的NMOSFET(MN1、MN2)和PMOSFET(MP1)为高耐压MOSFET。在高耐压MOSFET中通常使用图4所示那样的LDMOS(Laterally Diffused MOS：横向扩散的金属氧化物半导体)设备。图4是表示高耐压MOSFET的通常结构的截面图(省略截面标记)。在该LDMOS中，由在P型基板1上的N-层2上形成的N+层3来形成漏极D，由在P型基板1上的PWELL层4上形成的N+层5/P+层6来形成源极S/主体B。栅极G由在PWELL层4和N-层2的表面上形成的Poly(多晶硅)层7形成。
LDMOS为使漏极D与栅极G之间的电场强度缓和的结构的设备，为了确保漏极D-栅极G之间的漂移区域而需要非常大的面积。LDMOS具有源极S与漏极D非对称的结构，源极S与主体B进行连接。漏极D-栅极G之间以及漏极D-源极S之间形成能够耐受几十V或100V以上这种高电压的结构，但是在栅极G-源极S之间仅施加例如5V这种低电压。在图1中，例如将NMOSFET(MN1)的标记的左侧线加粗，但是这表示左侧为结构上的漏极并存在使电场缓和的漂移区域。此外，NMOSFET(MN1、MN2)的主体B-漏极D之间的二极管为高耐压NMOSFET的寄生二极管。
<发送接收分离开关电路的动作>
图2是说明在图1的发送接收分离开关电路的结构中动作的一例的时序图。该图2是表示开关截止期间的发送电路的高压信号的送波、开关导通期间的微小信号的受波的图。
在图1的控制信号CONT为逻辑低电平的情况下，使共栅极电位上拉用的高耐压MOSFET即PMOSFET(MP1)截止，NMOSFET(MN1、MN2)串联的开关在共栅极COMG-共源极COMS之间的电压Vgs为阈值电压以下处于截止状态。在开关截止状态下，当如图2所示来自发送电路的高压信号对振子进行驱动时，该高压信号如作为图2的送波而示出的波形那样被输入到开关输入SWIN。该送波为例如从基准电压(信号的中心电压：0V)以预定的转换速率(slewrate)(斜率：ΔV/Δt)转变为正电压、负电压、正电压、基准电压的波形。此时，在开关输入SWIN被负电压驱动时，图1中的NMOSFET(MN1)的结构上的漏极被负电压驱动，结构上的漏极暂时成为电气上的源极，NMOSFET(MN1)在极浅的状态下导通。因此，共源极COMS追随于开关输入SWIN而如图2的波形那样下降至负电压。
在此，在图1中，构成分流电路SHNT的NMOSFET(MN3)为了插入于无法施加高电压的共栅极COMG-共源极COMS之间，而为低压NMOSFET即可，通常，为了经由电阻R1而连接栅极与源极，而处于截止状态。在图2的送波期间中，在开关输入SWIN被负电压驱动而共源极COMS以送波的转换速率朝向负电压的情况下，设浮动状态的共栅极COMG延迟地下降，因此共栅极COMG-共源极COMS之间的电压对应于送波的转换速率地增加。此时，为了使构成分流电路SHNT的电容器C1的阻抗下降，共栅极COMG的电压被传递至NMOSFET(MN3)的栅极而使NMOSFET(MN3)暂时导通。换言之，构成分流电路SHNT的电容器C1和电阻R1形成非恰当微分电路(不完全微分电路)、即高通滤波器。
因此，在通过负电压的送波而共栅极COMG-共源极COMS之间的电压以通过电容器C1和电阻R1而决定的RC时间常数以下的转换速率来增加的情况下，将该变化传递给NMOSFET(MN3)的栅极。由此，在每次产生负电压的送波时，使NMOSFET(MN3)导通而使共栅极COMG-共源极COMS之间短路，维持图1中的NMOSFET(MN1、MN2)的开关截止状态。因此，在本第一实施方式中，不需要用于在开关截止的发送时使NMOSFET(MN3)维持导通状态的、上述专利文献2中的电平移位电路，也不会流过稳态电流，因此开关截止时的稳态电力消耗为零。
另外，构成图1的分流电路SHNT的电容器C1的作用与上述专利文献1中的共栅极COMG-共源极COMS之间的电压保持用电容器不同，是构成高通滤波器的要素。因此，与电阻R1相匹配地根据送波的频率来决定所需的RC时间常数即可，始终由作为RC的积来决定特性。如果将电阻值设为较大则电容值会较小，因此不需要上述专利文献1那样的大面积。
并且，与上述专利文献1进行对比而说明图1中的共栅极COMG的浮动状态。在上述专利文献1中，如论是在开关导通时还是在截止时，图10中的共栅极COMG均为浮动状态。此时，担心图10中的PMOSFET(MP11)、NMOSFET(MN13)的断态漏电流(off leakage current)和因向电容器C1的流入流出而引起的Vgs变动、以及从开关导通状态向截止状态或从开关截止状态向导通状态的转变。
另一方面，在本第一实施方式中，在发送时即开关截止状态且无送波时，图1的分流电路SHNT中的NMOSFET(MN3)处于截止，因此共栅极COMG变为浮动状态。此时，图1的PMOSFET(MP1)处于截止，但是PMOSFET(MP1)的栅极为0V、源极也为0V、漏极即NMOSFET(MN1、MN2)的共栅极COMG也在无送波期间为浮动的0V，PMOSFET(MP1)的全部端子为0V，因此在PMOSFET(MP1)中不会流过断态漏电流。这样，本第一实施方式的图1的共栅极COMG在开关截止时在无送波时处于浮动状态，但是经由PMOSFET(MP1)的漏电流不会对共栅极COMG的寄生电容进行充电而导致开关导通状态。并且，在负电压的送波时，分流电路SHNT进行动作而使NMOSFET(MN3)暂时导通，保证开关截止状态，因此对由共栅极COMG处于浮动状态引起的担心较小。
接着，说明接收时的开关导通状态。当图1中的控制信号CONT输入逻辑高电平时，PMOSFET(MP1)的源极上升至电源电压Vdd，PMOSFET(MP1)导通而共栅极COMG被上拉至Vdd。在共栅极COMG-共源极COMS之间作为Vgs而施加Vdd，而使NMOSFET(MN1)和NMOSFET(MN2)导通，成为开关导通状态。如图2所示，在开关导通状态下，接收到的信号从开关输入SWIN向开关输出SWOUT通过。在开关导通状态下，分流电路SHNT不进行动作，图1中的NMOSFET(MN3)始终处于截止，不会流过稳态电流，因此稳态电力消耗为零。
另外，切换开关导通与截止状态的图1中的PMOSFET(MP1)的导通、截止控制，期望控制PMOSFET(MP1)的源极而并非栅极。在通过栅极进行导通、截止的控制的情况下，在从开关截止状态向导通状态的转变中，经由PMOSFET(MP1)从Vdd过度地流动电流，由此对共栅极COMG的寄生电容进行充电而共栅极COMG的电位上升。然而，在从开关导通状态向截止状态的转变中，不存在对共栅极COMG的电荷进行放电的路径，因此蓄积在共栅极COMG的寄生电容中的电荷仅通过分流电路SHNT中的NMOSFET(MN3)的断态漏电流来放电。由此，从开关导通状态向截止状态的转变花费明显长的时间。
另一方面，通过对图1的PMOSFET(MP1)的源极进行控制，能够将蓄积在共栅极COMG的寄生电容中的电荷经由PMOSFET(MP1)和逻辑反相器INV2中的NMOSFET向0V的GND进行放电。在从开关导通向截止的转变中，随着PMOSFET(MP1)的源极电位从Vdd下降至0V的GND，PMOSFET(MP1)的栅极-源极之间的电压Vgs变浅，到达PMOSFET(MP1)的阈值电压之处使PMOSFET(MP1)截止。例如，如果PMOSFET(MP1)的阈值电压为-1V，则能够通过图1的电路结构将共栅极COMG的电位下降至1V。如果NMOSFET(MN1)与NMOSFET(MN2)的阈值电压同样地设为1V，则作为发送接收分离开关电路而能够使到达开关截止状态，如果通过负电压的送波而分流电路SHNT使共栅极COMG-共源极COMS之间短路，则能够将Vgs设为0V。
<删除了分流电路的情况下的动作>
图3是说明针对图1的发送接收分离开关电路的结构，删除了分流电路SHNT的情况下的动作的一例的时序图。为了补充说明本第一实施方式中的分流电路SHNT的作用，图3示出在图1的电路中不存在分流电路SHNT的情况下的波形。
在发送时，在开关截止状态下负电压的送波时，分流电路SHNT不使共栅极COMG-共源极COMS短路，因此共栅极COMG始终处于浮动状态。此时，如上述专利文献1所示如果有在共栅极COMG-共源极COMS之间保持Vgs的大容量电容器，则能够保持开关截止状态，但是仅通过寄生电容无法保持，如图3所示在送波时暂时作为开关而变为导通状态。当暂时变为开关导通状态时，担心大振幅的负电压被输出到开关输出SWOUT而低压系统的接收电路发生故障。在本第一实施方式中，通过图1的分流电路SHNT，能够没有如上述专利文献1那样的用于保持Vgs的大容量电容器地，保证开关截止状态，并且在稳态消耗电流为零的状态下能够进行基于三个高耐压MOSFET进行动作。
<第一实施方式的效果>
根据上述说明的本第一实施方式的发送接收分离开关电路，通过NMOSFET(MN1、MN2)、PMOSFET(MP1)这三个元件来构成高耐压MOSFET，能够实现小面积的电路，并且通过分流电路SHNT而能够实现不流过稳态电流的低功耗的电路。即，根据本第一实施方式，能够以小面积且低功耗来实现发送接收分离开关电路，该发送接收分离开关电路在发送时成为开关截止状态，从由发送电路生成的高电压的驱动信号中使接收电路分离而进行电保护，并且在接收时成为开关导通状态，使来自振子的微弱的接收信号以低损耗来通过。更详细地说，还能够得到如下效果。
(1)发送接收分离开关电路具有在共栅极COMG-共源极COMS之间连接的分流电路SHNT。由此，分流电路SHNT在开关输入SWIN被施加负电压的信号的情况下，能够暂时使共栅极COMG-共源极COMS之间短路。其结果，能够保证作为开关电路的截止状态。
(2)分流电路SHNT具有由电阻R1和电容器C1构成的高通滤波器。由此，通过调整电阻R1的电阻值与电容器C1的电容值的积即时间常数，能够任意地调整分流电路SHNT追随于时间常数以下的共栅极COMG-共源极COMS之间的电压变动而进行短路的时间常数。
(3)发送接收分离开关电路具有与共栅极COMG相连接的PMOSFET(MP1)。由此，通过使PMOSFET(MP1)导通，将共栅极COMG经由PMOSFET(MP1)与预定的电源电压进行连接，并对共栅极COMG施加预定的电源电压，由此能够实现开关导通状态。另外，通过使PMOSFET(MP1)截止，使共栅极COMG-共源极COMS之间的电压处于PMOSFET(MP1)的阈值电压以下，由此能够实现开关截止状态。
(4)发送接收分离开关电路具有根据逻辑高电平或低电平的控制信号CONT来控制PMOSFET(MP1)的源极的逻辑反相器INV1、INV2。由此，在开关导通状态与开关截止状态之间转变时，能够从逻辑反相器INV1、INV2经由PMOSFET(MP1)而供给共栅极COMG的充放电电流。
[本发明的第二实施方式]
使用图5说明本发明的第二实施方式的发送接收分离开关电路。图5是表示本第二实施方式的发送接收分离开关电路的结构的一例的电路图。该图5为以下电路结构：在共栅极-共源极之间插入电阻，降低了因共栅极的浮动和漏电流引起的从开关截止状态向导通状态的不期望的转变的影响。在本第二实施方式中，主要说明与上述第一实施方式不同的点。
在上述图1的第一实施方式中，在发送时即开关截止状态下，在无送波期间，共栅极COMG处于浮动状态。如果图1的开关输入SWIN、开关输出SWOUT在电路外经由电阻而与0V的GND进行连接，则如上所述图1的PMOSFET(MP1)的各端子的电位均为0V，从而不用担心因PMOSFET(MP1)的断态泄漏(off-leak)引起的共栅极COMG-共源极COMS之间的Vgs的变动。然而，在使用高电压的电路中，有时在高压布线下的基板上形成不期望的反转层，从而还担心因施加高电压而在层间膜、元件分离区域内流动漏电流。
因此，在本第二实施方式中，将图5示出的电阻器R2插入到共栅极COMG-共源极COMS之间。由此，能够避免在开关截止状态下从共源极COMS观察到的共栅极COMG的浮动，并能够防止由上述高电压引起的漏电流而导致从开关截止状态向导通状态的转变。即，能够防止因基于漏电流的寄生电容充放电而导致共栅极COMG的电压发生变动，而达到开关导通状态，能够保证开关截止状态。
但是，通过插入电阻R2，在接收时、即开关导通时流动Vdd/R2的稳态电流。在电阻R2的电阻值小的情况下，能够进一步提高对漏电流的耐性，但是稳态电流也增加而电力消耗增加。
因此，在本第二实施方式中，通过选择可抑制泄漏(leak)的影响的程度的高电阻值，由此能够一边抑制电力消耗增加一边减小与共栅极COMG的浮动有关的影响。
根据上述说明的本第二实施方式的发送接收分离开关电路，作为与上述第一实施方式不同的效果，能够减小由共栅极COMG的浮动和漏电流引起的从开关截止状态向导通状态的不期望的转变的影响。在该情况下，还能够抑制电力消耗增加。
[本发明的第三实施方式]
使用图6说明本发明的第三实施方式的发送接收分离开关电路。图6是表示本第三实施方式的发送接收分离开关电路的结构的一例的电路图。该图6为以下电路结构：通过对发送接收分离开关电路的输出设置钳位二极管来提高发送接收分离性能。在本第三实施方式中，主要说明与上述第一和第二实施方式不同的点。
例如在上述图5的第二实施方式中，在开关截止状态下，存在基于各设备的寄生电容的、从开关输入SWIN向开关输出SWOUT的耦合，使高压信号的高频成分通过。特别是，在为了使作为发送接收分离开关电路的导通电阻减小而使NMOSFET(MN1、MN2)的栅极宽度增加的情况下，高耐压MOSFET的尺寸变大。因此，栅极-源极之间、栅极-漏极之间的、漏极-源极之间的寄生电容也增大，导致发送接收分离性能降低，从而担心与开关输出SWOUT相连接的低压系统的接收电路发生故障。
因此，在本第三实施方式中，如图6所示，在开关输出SWOUT的信号线上，二极管D1连接阴极侧而二极管D2连接阳极侧。并且，二极管D1的阳极侧和二极管D2的阴极侧与GND连接。通过二极管D1和二极管D2对该开关输出SWOUT的连接，对于接收时的信号中心即0V通过二极管D1、D2在高电位侧、低电位侧施加钳位。由此，在接收时，能够使微小信号在0V中心通过，并且在发送时，通过基于寄生电容的耦合，限制所通过的高频成分的振幅而能够保护接收电路。
根据上述说明的本第三实施方式的发送接收分离开关电路，作为与上述第一和第二实施方式不同的效果，在接收时使微小信号在0V中心通过，并且在发送时保护接收电路，由此能够提高发送接收分离性能。
此外，在本第三实施方式中，还能够应用于不连接作为上述第二实施方式的特征的电阻R2的结构。即，即使是从图6的结构中删除电阻R2的结构，也能够得到本第三实施方式的效果。
[本发明的第四实施方式]
使用图7说明本发明的第四实施方式的发送接收分离开关电路。图7是表示本第四实施方式的发送接收分离开关电路的结构的一例的电路图。该图7为以下电路结构：通过设置使发送接收分离开关电路的输出与GND短路的开关，来提高发送接收分离性能。在本第四实施方式中，主要说明与上述第一～第三实施方式不同的点。
在本第四实施方式中，在开关输出SWOUT上连接基于低压MOSFET即NMOSFET(MN4)的开关。NMOSFET(MN4)将漏极与开关输出SWOUT的信号线进行连接，将源极与GND进行连接。并且，NMOSFET(MN4)将栅极与逻辑反相器INV1的输出进行连接，并通过该INV1的输出信号而进行控制。通过NMOSFET(MN4)向该开关输出SWOUT的连接，在开关截止时，使NMOSFET(MN4)的开关导通，由此提高发送接收分离性能。NMOSFET(MN4)将开关输出SWOUT通过低导通电阻而连接到0V，对通过基于寄生电容的耦合而所通过的高频成分而导致的开关输出SWOUT的变动进行抑制。在开关导通时，使NMOSFET(MN4)截止并使接收信号通过。
根据上述说明的本第四实施方式的发送接收分离开关电路，作为与上述第一～第三实施方式不同的效果，在开关截止时能够提高发送接收分离性能。
此外，在本第四实施方式中，还能够应用于上述第二实施方式的特征即不连接电阻R2的结构、以及上述第三实施方式的特征即不连接二极管D1、D2的结构。即，即使是从图7的结构中删除电阻R2的结构、从图7的结构中删除二极管D1、D2的结构，也能够得到本第四实施方式的效果。
[本发明的第五实施方式]
使用图8和图9说明本发明的第五实施方式的使用了发送接收分离开关电路的超声波探头以及超声波诊断装置。图8是表示本第五实施方式的超声波诊断装置的结构的一例的框图。图9是表示子阵的结构的一例的框图。本第五实施方式为使用在上述第一～第四实施方式中说明的发送接收分离开关电路的超声波探头、使用该超声波探头的超声波诊断装置的示例。
在超声波诊断装置中，通过对内置于超声波探头的多个振子的每个振子供给高电压的驱动信号，将超声波发送到被检体内。在被检体内，通过多个振子的每个振子来接收因生物体组织的声阻抗的差异而产生的超声波的反射波，根据由超声波探头接收的反射波来生成图像。
在该超声波诊断装置中，近年来，开发出了得到三维立体图像的装置，从三维立体图像中确定任意的截面而得到断层图像，由此能够提高检查效率。为了进行三维拍摄，需要将超声波探头内的振子从以往的一维排列设为二维排列，振子数相对于以往的超声波探头以二次方增加。在该情况下，将连接超声波探头与主体装置的线缆个数以二次方增加是不可能的，因此需要将在超声波探头内进行整相加法运算(整相加算する)而减少个数而得的接收信号经由线缆传送至主体装置。
在图8中示出由具有二维排列的振子的超声波探头10以及主体装置50构成的超声波诊断装置的结构。在超声波探头10中包含多个子阵20(20-1～n的n个)、IC控制逻辑电路30。在各子阵20中包含多个振子21(21-1～m的m个)、与各振子21对应的多个发送接收电路22(22-1～m)、由各发送接收电路22共用的加法电路23、以及控制各发送接收电路22的子阵控制逻辑电路24。在该超声波探头10中，发送接收电路22、加法电路23以及子阵控制逻辑电路24由集成电路(IC)构成，该集成电路以及与该集成电路对应的振子21以1对1的大小(dimension)重叠安装。
在主体装置50中包含与超声波探头10的各子阵20对应的AFE(模拟前端)51(51-1～n)、以及对超声波探头10的IC控制逻辑电路30进行控制的处理器52。主体装置50为控制超声波探头10并进行图像处理的装置。
在本第五实施方式的超声波诊断装置中，在超声波探头10内对各振子21配置各发送接收电路22，各发送接收电路22的接收输出通过加法电路23进行加法运算(相加)而被发送到主体装置50的AFE(51)。将在加法电路23中相加的振子通道的分组单位称为子阵20。
主体装置50内的处理器52向超声波探头10内的IC控制逻辑电路30发送控制信号。IC控制逻辑电路30接收来自处理器52的控制信号，根据该控制信号来进行发送接收的切换等控制。例如，发送接收分离开关电路的控制所涉及的发送接收切换，能够统一地控制子阵20而消减IC控制逻辑电路30的规模、IC内的控制信号个数。或，如图8所示，还能够针对每个子阵20来配置子阵控制逻辑电路24，将控制进行分阶段而从子阵控制逻辑电路24独立地以细粒度控制各发送接收电路22。
在图9中示出子阵20-1(20-2～n也相同)内的结构。在每1个振子的发送接收电路22-1(22-2～m也相同)中包含发送电路221、发送接收分离开关电路222、接收AFE(223)、以及微小延迟电路224。发送电路221为以下电路：由高耐压MOSFET构成，生成高压信号而驱动振子21-1。发送接收分离开关电路222为在上述第一～第四实施方式中说明的开关电路。接收AFE(223)为低压系统的接收模拟前端。微小延迟电路224为以下电路：使发送信号延迟而进行波束形成(beam forming)，并且使接收信号延迟而进行整相(定相)。
通过微小延迟电路224进行整相而得的接收信号通过加法电路23进行相加而被传送至主体装置50。在图9中，根据来自子阵控制逻辑电路24的信号，针对每个振子通道来控制发送接收分离开关电路222的导通、截止。
根据使用上述说明的本第五实施方式的发送接收分离开关电路的超声波探头10以及超声波诊断装置，得到上述第一～第四实施方式的发送接收分离开关电路的效果，由此能够得到以下效果。
例如，减小超声波探头10内的集成电路的面积，并且减小电路面积，由此缩小排列振子21的间距而能够减小由衍射引起的栅瓣。其结果，还能够有助于提高超声波诊断装置的图像质量。另外，能够实现通过降低电力消耗来抑制超声波探头10的发热，并实现可自然空冷且抑制安装成本的低成本的超声波探头10。
以上，在上述第一～第五实施方式中，通过搭载于与超声波诊断装置相连接的超声波探头10内的集成电路来能够发挥效果。如果使用本实施方式，则能够实现将高耐压MOSFET的使用抑制为仅三个的发送接收分离开关电路。并且，使用不使稳态电流流动的分流电路，在负电压送波时分流电路自动地保证开关截止状态。另外，通过适当地选择电阻值和电容值，能够根据发送高压信号的频率来任意地设定分流电路所反应的时间常数。即，在本实施方式中，作为以小面积、低电力消耗且用于分离低压系统电路使其免受高压信号的影响，并且使微小信号通过的技术而能够发挥效果。
以上，根据其实施方式具体地说明了由本发明人进行的发明，但是本发明并不限定于上述实施方式，当然在不脱离其宗旨的范围内能够进行各种变更。
附图标记说明
MN1～4：NMOSFET；MP1：PMOSFET；C1：电容器；R1：电阻；D1～2：二极管；INV1～2：逻辑反相器；SHNT：分流电路；Vdd：电源电压；COMG：共栅极；COMS：共源极；SWIN：开关输入；SWOUT：开关输出。

Claims (14)

1.一种开关电路，具有连接在输入端子与输出端子之间的第一MOSFET和第二MOSFET，该开关电路在发送时成为开关截止状态，在接收时成为开关导通状态，其特征在于，
该开关电路具有分流电路，该分流电路连接在上述第一MOSFET和上述第二MOSFET的栅极相互连接而成的共栅极与上述第一MOSFET和上述第二MOSFET的源极相互连接而成的共源极之间，
在对上述输入端子施加了相对于基准电压为负电压的信号的情况下，上述分流电路通过暂时成为导通的开关而使上述共栅极与上述共源极之间短路。
2.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于，
上述分流电路具有：
滤波器，其连接在上述共栅极与上述共源极之间，由电阻和电容器构成；以及
作为上述开关的第三MOSFET，其与上述滤波器连接，并在上述共栅极与上述共源极之间的电压在上述电阻的电阻值与上述电容器的电容值的积即时间常数以下增加的情况下，使上述共栅极与上述共源极之间短路，
上述电阻的电阻值与上述电容器的电容值的积即上述时间常数是能够调整的。
3.根据权利要求2所述的开关电路，其特征在于，
与上述第三MOSFET相比，上述第一MOSFET和上述第二MOSFET的耐电压更高。
4.根据权利要求3所述的开关电路，其特征在于，
该开关电路在上述共栅极与上述共源极之间具有电阻，该电阻与上述分流电路并联连接，在上述开关截止状态下避免从上述共源极观察到的上述共栅极的浮动状态而维持上述开关截止状态。
5.根据权利要求3所述的开关电路，其特征在于，
该开关电路具有二极管，该二极管与上述输出端子连接，相对于在上述开关导通状态下对上述输入端子施加的信号的上述基准电压，在高电位侧和低电位侧施加钳位。
6.根据权利要求3所述的开关电路，其特征在于，
该开关电路具有第四MOSFET，该第四MOSFET与上述输出端子连接，相对于在上述开关导通状态下对上述输入端子施加的信号的上述基准电压，使上述输出端子短路，
与上述第一MOSFET和上述第二MOSFET相比，上述第四MOSFET的耐电压更低。
7.根据权利要求3所述的开关电路，其特征在于，
该开关电路具有第五MOSFET，该第五MOSFET与上述共栅极连接，通过导通而对上述共栅极施加预定的电源电压，由此设为上述开关导通状态，通过截止而将上述共栅极与上述共源极之间的电压设为阈值电压以下，由此设为上述开关截止状态，
与上述第三MOSFET相比，上述第五MOSFET的耐电压更高。
8.根据权利要求7所述的开关电路，其特征在于，
通过比上述第五MOSFET的耐电压更低的电压的逻辑高电平或低电平的控制信号，来控制上述第五MOSFET。
9.根据权利要求8所述的开关电路，其特征在于，
通过比上述第五MOSFET的耐电压更低的电压的逻辑高电平或低电平的控制信号来控制上述第五MOSFET的源极，在上述开关导通状态与上述开关截止状态之间的转变时，从驱动上述控制信号的逻辑电路，经由上述第五MOSFET来供给上述共栅极的充放电电流。
10.一种超声波探头，使用权利要求1所述的开关电路，其特征在于，
上述超声波探头具有：
发送电路，其发送用于驱动振子的第一电压的信号；
接收电路，其接收来自上述振子的低于上述第一电压的第二电压的信号；以及
上述开关电路，其在发送时成为开关截止状态，分离上述接收电路使其免受上述发送电路所发送的信号的影响，在接收时成为开关导通状态，使来自上述振子的信号向上述接收电路通过。
11.根据权利要求10所述的超声波探头，其特征在于，
上述超声波探头具有：
多个上述发送电路；
多个上述接收电路；
多个上述开关电路；以及
一个加法电路，其对来自多个上述接收电路的信号进行加法运算。
12.根据权利要求11所述的超声波探头，其特征在于，
多个上述发送电路、多个上述接收电路、多个上述开关电路以及上述一个加法电路构成子阵，
该超声波探头由多个上述子阵构成。
13.根据权利要求12所述的超声波探头，其特征在于，
多个上述子阵的多个上述发送电路、多个上述接收电路、多个上述开关电路以及上述一个加法电路由集成电路构成，
上述集成电路与二维排列的上述振子重叠地安装。
14.一种超声波诊断装置，使用权利要求10所述的超声波探头，其特征在于，
上述超声波诊断装置具有：
上述超声波探头；以及
主体装置，其控制上述超声波探头，并且进行图像处理。
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