DE102007043425A1 - Ultraschallwandler-Steuerschaltung und diagnostisches Ultraschallgerät - Google Patents

Ultraschallwandler-Steuerschaltung und diagnostisches Ultraschallgerät Download PDF

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Abstract

Mit dem Ziel, die Spannung einer Ausgabeleitung (W), die zu einem Ultraschallwandler (E) verläuft, schnell von einer positiven Spannung oder einer negativen Spannung auf Bezugspotential zurückzuführen, und die Schaltungsgröße zu reduzieren, wird ein negativer FET (11N) unmittelbar nach dem Einschalten und dem Ausschalten eines positiven FET (11P) in Übereinstimmung mit einem positiven Impulssignal lediglich für die Dauer einer Rücklaufzeitspanne eingeschaltet, so dass es der Ausgabeleitung (W) ermöglicht wird, auf Bezugspotential zurückzukehren. Ebenso wird der positive FET (11P) unmittelbar nach dem Einschalten und dem Ausschalten eines negativen FET (11N) in Übereinstimmung mit einem negativen Impulssignal lediglich für die Dauer einer Rücklaufzeitspanne eingeschaltet, so dass es der Ausgabeleitung (W) ermöglicht wird, auf Bezugspotential zurückzukehren.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ultraschallwandler-Steuerschaltung und ein diagnostisches Ultraschallgerät, und insbesondere bezieht sie sich auf eine Ultraschallwandler-Steuerschaltung und ein diagnostisches Ultraschallgerät, durch welche es ermöglicht wird, die Spannung einer Ausgabeleitung, die eine positive Spannung oder eine negative Spannung oder Massepotential an einen Ultraschallwandler ausgibt, schnell von einer positiven Spannung oder einer negativen Spannung auf das Massepotential zurückzuführen und die Größe der Schaltung zu reduzieren.
  • Bislang ist ein diagnostisches Ultraschallgerät bekannt, das einen positiven FET (Feldeffekt-Transistor), der in einem Zustand eine positive Spannung über eine Ausgabeleitung an ein Ultraschallwandler ausgibt, sowie einen negativen FET umfasst, der in einem Zustand eine negative Spannung über eine Ausgabeleitung an einen Ultraschallwandler ausgibt, sowie eine Steuerschaltung, die den positiven FET und den negativen FET ein- und ausschaltet (siehe z.B. ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2006-101997 (10, 12, 14) und ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2004-358133 (2)).
  • Bei dem oben genannten diagnostischen Ultraschallgerät nach dem Stand der Technik tritt insofern ein Problem auf, als die Spannung der Ausgabeleitung aufgrund von deren Kapa zität nicht schnell von der positiven Spannung oder der negativen Spannung zu der Grundspannung (d.h. z.B. dem Massepotential) zurückkehrt, wenn die Ausgabeleitung einem Impuls mit einer positiven Spannung oder einer negativen Spannung ausgesetzt wird. Um dieses Problem zu beheben, ist es vorstellbar, eine aktive Masseklemmschaltung einzubauen, der die Ausgabeleitung zwingt, zur Grundspannung zurückzukehren. Allerdings wird bei einer aktiven Masseklemmschaltung ein FET mit einer Kapazität von 1A oder mehr benötigt, wodurch das Problem entsteht, dass die Schaltung größer wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • In einem ersten Aspekt liefert die vorliegende Erfindung eine Ultraschallwandler-Steuerschaltung, die dadurch charakterisiert ist, dass sie Folgendes umfasst: einen positiven Feldeffekt-Transistor, der in einem Zustand über eine Ausgabeleitung eine positive Spannung an einen Ultraschallwandler ausgibt, einen negativen Feldeffekt-Transistor, der in einem Zustand über eine Ausgabeleitung eine negative Spannung an einen Ultraschallwandler ausgibt, und eine Steuerschaltung, die mindestens einen der folgenden Vorgänge ausführt: Einschalten des negativen Feldeffekt-Transistors lediglich für die Dauer einer Rücklaufzeitspanne, wodurch die Ausgabeleitung sofort nach dem Einschalten auf Massepotential zurückkehren kann, und das Ausschalten des positiven Feldeffekt-Transistors in Übereinstimmung mit einem ausgegeben positiven Impulssignal, und Einschalten des positiven Feldeffekt-Transistors für lediglich die Dauer einer Rücklaufzeitspanne, wodurch die Ausgabeleitung sofort nach dem Einschalten und dem Ausschalten des negativen Feldeffekt-Transistors in Übereinstimmung mit einem ausgegebenen negativen Impulssignal auf Massepotential zurückkehren kann.
  • Bei der Ultraschallwandler-Steuerschaltung gemäß dem oben aufgeführten ersten Aspekt erfolgt das Einschalten des negativen Feldeffekt-Transistors lediglich für die Dauer einer Rücklaufzeitspanne, um die Ausgabeleitung unmittelbar nach dem Einschalten und dem Ausschalten des positiven Feldeffekt-Transistors in Übereinstimmung mit dem positiven Impulssignal zwingend auf Massepotential zurückzuführen: so kann die Spannung in der Ausgabeleitung schnell von der positiven Spannung auf Massepotential zurückgeführt werden. Ebenso erfolgt das Einschalten des positiven Feldeffekt-Transistors lediglich für die Dauer einer Rücklaufzeitspanne, um die Ausgabeleitung unmittelbar nach dem Einschalten und dem Ausschalten des negativen Feldeffekt-Transistors in Übereinstimmung mit dem negativen Impulssignal zwingend auf Massepotential zurückzuführen: so kann die Spannung auf der Ausgabeleitung schnell von der negativen Spannung auf Massepotential zurückgeführt werden.
  • Da es sich bei der Steuerschaltung um eine Logikschaltung handelt, durch die nur eine geringe Strommenge fließt, kann ihre Schaltungsgröße im Vergleich zu einer aktiven Masseklemmschaltung reduziert werden.
  • In einem zweiten Aspekt liefert die vorliegende Erfindung eine Ultraschallwandler-Steuerschaltung, die dadurch charakterisiert ist, dass die Steuerschaltung in der Ultraschallwandler-Steuerschaltung gemäß dem ersten Aspekt den positiven Feldeffekt-Transistor und den negativen Feldeffekt-Transistor auf der Grundlage des positiven Impulssignals, des negativen Impulssignals und einer Wiederkehrspannung steuert, welche von der Ausgabeleitung zurückgeführt wird.
  • Bei einer Ultraschallwandler-Steuerschaltung gemäß dem oben aufgeführten zweiten Aspekt wird die von der Ausgabeleitung zurückgeführte Wiederkehrspannung verwendet; so kann die Rücklaufzeitspanne zur Rückführung der Spannung der Ausgabeleitung von der positiven Spannung oder negativen Spannung auf Massepotential richtig bestimmt werden.
  • In einem dritten Aspekt liefert die vorliegende Erfindung eine Ultraschallwandler-Steuerschaltung, die dadurch charakterisiert ist, dass die Steuerschaltung in der Ultraschallwandler-Steuerschaltung gemäß dem zweiten Aspekt eine positive Steuerschaltung umfasst, die den positiven Feldeffekt-Transistor steuert, und eine negative Steuerschaltung umfasst, die den negativen Feldeffekt-Transistor steuert.
  • Bei der Ultraschallwandler-Steuerschaltung gemäß dem oben aufgeführten dritten Aspekt sind die positive Steuerschaltung und die negative Steuerschaltung voneinander abgetrennt, wodurch die Konstruktion jeder jeweiligen logischen Schaltung erleichtert wird.
  • In einem vierten Aspekt liefert die vorliegende Erfindung eine Ultraschallwandler-Steuerschaltung, die dadurch charakterisiert ist, dass die positive Steuerschaltung in der Ultraschallwandler-Steuerschaltung gemäß dem dritten Aspekt Folgendes umfasst: einen positiven Komparator, der die Wiederkehrspannung mit einem positiven Schwellenwert vergleicht: und eine positive Logikschaltung, die auf der Grundlage des positiven Impulssignals, des negativen Impulssignals und einer Ausgabespannung des positiven Komparators ein Steuersignal ausgibt.
  • Bei der Ultraschallwandler-Steuerschaltung gemäß dem oben genannten vierten Aspekt kann die Rücklaufzeitspanne durch Anpassung des positiven Schwellenwerts eingestellt werden.
  • In einem fünften Aspekt liefert die vorliegende Erfindung eine Ultraschallwandler-Steuerschaltung, die dadurch charakterisiert ist, dass es sich bei dem positiven Schwellenwert der Ultraschallwandler-Steuerschaltung gemäß dem vierten Aspekt um eine Spannung handelt, die von der negativen Übertragungsspannung abhängig ist.
  • Bei der Ultraschallwandler-Steuerschaltung gemäß dem fünften Aspekt kann die Rücklaufzeitspanne kurz vor dem Rücklauf von der negativen Spannung zur Grundspannung beendet werden, z.B. bei 0 % bis 20 % der negativen Spannung: auf diese Weise kann verhindert werden, dass ein großes Überschwingen auftritt.
  • In einem sechsten Aspekt liefert die vorliegende Erfindung eine Ultraschallwandler-Steuerschaltung, die dadurch charakterisiert ist, dass die negative Steuerschaltung der Ultraschallwandler-Steuerschaltung gemäß einem beliebigen der Aspekte drei bis fünf Folgendes umfasst: einen negativen Komparator, der einen negativen Schwellenwert mit der Wiederkehrspannung vergleicht: und eine negative Logikschaltung, die auf der Grundlage des positiven Impulssignals, des negativen Impulssignals und einer Ausgabespannung des negativen Komparators ein Steuersignal ausgibt.
  • Bei der Ultraschallwandler-Steuerschaltung gemäß dem oben genannten sechsten Aspekt kann die Rücklaufzeitspanne durch Anpassung der negativen Schwelle angepasst werden.
  • In einem siebten Aspekt liefert die vorliegende Erfindung eine Ultraschallwandler-Steuerschaltung, die dadurch charakterisiert ist, dass es sich bei der negativen Schwelle in der Ultraschallwandler-Steuerschaltung gemäß dem genannten sechsten Aspekt um eine Spannung handelt, die von einer positiven Übertragungsspannung abhängig ist.
  • Bei der Ultraschallwandler-Steuerschaltung gemäß dem oben genannten siebten Aspekt kann die Rücklaufzeitspanne kurz vor der Rückkehr von der positiven Spannung zu der Grundspannung beendet werden, z.B. bei 0 % bis 20 % der positiven Spannung: auf diese Weise kann verhindert werden, dass ein großes Überschwingen auftritt.
  • In einem achten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein diagnostisches Ultraschallgerät, das dadurch charakterisiert ist, dass es folgendes umfasst: eine Ultraschallsonde, eine Ultraschallwandler-Steuerschaltung gemäß einem beliebigen der Aspekte eins bis sieben, eine Empfangsschaltung, die von der Ultraschallsonde erfasste Echosignale empfängt und ein akustisches Strahlungssignal ausgibt, eine Bildgenerierungsvorrichtung, die auf der Grundlage dieses akustischen Strahlungssignals ein Ultraschallbild generiert, und eine Anzeigevorrichtung, die das Ultraschallbild anzeigt.
  • Bei dem diagnostischen Ultraschallgerät gemäß dem oben genannten achten Aspekt kann die Größe der Ultraschallwandler-Steuerschaltung reduziert werden.
  • Gemäß der Ultraschallwandler-Steuerschaltung und dem diagnostischen Ultraschallgerät der vorliegenden Erfindung kann die Spannung der Ausgabeleitung schnell von einer posi tiven Spannung oder einer negativen Spannung auf Grundspannung oder Massepotential zurückgeführt werden.
  • Außerdem kann die Größe der Schaltung reduziert werden.
  • Die Ultraschallwandler-Steuerschaltung und das diagnostische Ultraschallgerät der vorliegenden Erfindung können eingesetzt werden, um die Leistung von diagnostischen Ultraschallgeräten zu verbessern und deren Größe zu reduzieren.
  • Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, wie sie in den dazugehörigen Zeichnungen illustriert werden, deutlich.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das ein diagnostisches Ultraschallgerät zeigt, wie in Bezug auf Ausführungsform 1 relevant ist.
  • 2 ist einen Schaltplan, der eine Ultraschallwandler-Steuerschaltung zeigt, wie sie in Bezug auf Ausführungsform 1 relevant ist.
  • 3 zeigt die Wahrheitstabelle für eine positiven Logikschaltung und eine negative Logikschaltung, wie sie in Bezug auf Ausführungsform 1 relevant sind.
  • 4 ist ein Zeitverlaufs-Diagramm für einen Zeitraum, in dem eine positive Spannung auf einen Ultraschallwandler angewendet wird, gefolgt von einer Rückkehr zu Massepotential und der Anwendung einer negativen Spannung.
  • 5 zeigt eine Auflistung von logischen Werten der Signale für jede Zeitphase in 4.
  • 6 ist ein Zeitverlaufs-Diagramm für einen Zeitraum, in dem die positive Spannung auf den Ultraschallwandler angelegt wird, gefolgt von dem Anlegen der negativen Spannung.
  • 7 zeigt eine Auflistung von logischen Werten der Signale für jeden Zeitabschnitt in 6.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand ihrer Ausführungsformen, die in den Zeichnungen gezeigt werden, detaillierter beschrieben. Diese Ausführungsformen stellen keine Einschränkung der vorliegenden Erfindung dar.
  • [Ausführungsform 1]
  • 1 ist ein Strukturdiagramm, das ein diagnostisches Ultraschallgerät 100 zeigt, welches in Bezug auf Ausführungsform 1 relevant ist.
  • Dieses diagnostische Ultraschallgerät 100 umfasst eine Ultraschallsonde 1, innerhalb derer mehrere Ultraschallwandler E installiert sind, um Ultraschallimpulse vom Wandler in einen Probekörper zu übertragen und Ultraschallechos aus dem Inneren des Probekörpers zu empfangen, eine Empfangseinheit 2, die ein akustisches Strahlungssignal aus den Ultraschallechos generiert und ausgibt, eine Bildgenerierungseinheit 3, die auf der Grundlage des akustischen Strahlungssignals ein Ultraschallbild generiert, eine Anzeigeeinheit, die das Ult raschallbild anzeigt, eine Ultraschallwandler-Steuerschaltung 10, die den Ultraschallwandler E zum Zwecke der Übertragung der Ultraschallimpulse steuert, eine Impulsgebereinheit 5, die zum Zwecke der Übertragung ein Signal in die Ultraschallwandler-Steuerschaltung 10 eingibt, eine Kontrolleinheit, die die Gesamtkontrolle über das Gerät ausübt, und eine Eingabeeinheit 7, die von einem Bediener verwendet wird, um das Gerät zu bedienen.
  • 2 ist ein Schaltplan, der die Ultraschallwandler-Steuerschaltung 10 zeigt, die in Bezug auf Ausführungsform 1 relevant ist.
  • Die Ultraschallwandler-Steuerschaltung 10 umfasst einen positiven FET 11P, der in einem Zustand über eine Ausgabeleitung W eine positive Spannung +HV an einen Ultraschallwandler E ausgibt, einen negativen FET 11N, der in einem Zustand über die Ausgabeleitung W eine negative Spannung –HV ausgibt, eine positiven Steuerschaltung 12P, der den positiven FET 11P steuert, und zwar auf der Grundlage eines positiven Impulssignals PP und eines negativen Impulssignals, die jeweils von der Impulsgebereinheit 5 geliefert werden, sowie eines positiven Schwellenwerts THP und einer Wiederkehrspannung V0, die von der Ausgabeleitung zurückgeführt wurde, und eine negative Steuerschaltung 12N, die den negativen FET 11N auf der Grundlage des positiven Impulssignals PP und des negativen Impulssignals PN sowie eines negativen Schwellenwerts THN und der Wiederkehrspannung V0 steuert.
  • Der positive Schwellenwert THP ist ein Wert im Verhältnis zur negativen Spannung –HV, welche die Übertragungsspannung darstellt, und wird von der Impulsgebereinheit 5 geliefert.
  • Der negative Schwellenwert THN ist ein Wert im Verhältnis zur positiven Spannung +HV, welche die Übertragungsspannung darstellt, und wird von der Impulsgebereinheit 5 geliefert.
  • Die positive Steuerschaltung 12P umfasst: einen Komparator 13P, der ein positives Vergleichssignal LVP ausgibt, das "H" lautet, sofern die Wiederkehrspannung V0 höher als der positive Schwellenwert THP ist, und andernfalls "L" lautet, und eine positive Logikschaltung 14P, die auf der Grundlage des positiven Impulssignals PP, des negativen Impulssignals PN und des positiven Vergleichssignals LVP ein positives Steuersignal DVP ausgibt.
  • Die negative Steuerschaltung 12N umfasst: einen Komparator 13N, der ein negatives Vergleichssignal LVN ausgibt, das "H" lautet, sofern die Wiederkehrspannung V0 höher als der negative Schwellenwert THN ist, und andernfalls "L" lautet, und eine negative logische Schaltung 14N, die auf der Grundlage des positiven Impulssignals PP, des negativen Impulssignals PN und des positiven Vergleichssignals LVN ein negatives Steuersignal DVN ausgibt.
  • Auf einen elektrischen Widerstand R5 und einen Kondensator C5, wie sie in 2 gezeigt werden, kann verzichtet werden.
  • 3 zeigt eine Wahrheitstabelle, in der Logikwerte der positiven Logikschaltung 14P aufgeführt sind, und eine Wahrheitstabelle, in der Logikwerte der negativen Logikschaltung 14N aufgeführt sind.
  • "Xh" bedeutet, dass "H" im Hinblick auf die Ausfallsicherheit bevorzugt wird, obwohl sowohl "H" als auch "L" möglich sind.
  • "X1" bedeutet, dass "L" im Hinblick auf die Ausfallsicherheit bevorzugt wird, obwohl sowohl "H" als auch "L" möglich sind.
  • 4 ist ein Zeitverlaufs-Diagramm für einen Zeitabschnitt, in dem die positive Spannung +HV auf den Ultraschallwandler E angewendet wird, gefolgt von einer Rückkehr zur Grundspannung und der Anwendung der negativen Spannung –HV. In 5 werden die Logikwerte der Signale für jede Zeitphase aufgelistet.
  • Wenn das positive Steuersignal DVP "L" ist, befindet sich der positive FET 11P im eingeschalteten Zustand.
  • Wenn das negative Steuersignal DVN "H" ist, befindet sich der negative FET 11N im eingeschalteten Zustand.
  • Wie man anhand des positiven Steuersignals DVP und des negativen Steuersignals DVN sehen kann, erfolgt unmittelbar nach dem Einschalten und dem Ausschalten des positiven FET 11P in Übereinstimmung mit dem positiven Impulssignal PP die Einschaltung des negativen FET 11N lediglich für die Dauer einer kurzen Rücklaufperiode T2d, wodurch die Ausgabeleitung L schnell auf die Grundspannung zurückgeführt wird. Ebenso erfolgt unmittelbar nach dem Einschalten und dem Ausschalten des negativen FET in Übereinstimmung mit dem negativen Impulssignal PN die Einschaltung des positiven FET 11P lediglich für die Dauer einer kurzen Rücklaufperiode T4d, wodurch die Ausgabeleitung L schnell auf die Grundspannung zurückgeführt wird.
  • 6 ist ein Zeitverlaufs-Diagramm für einen Zeitabschnitt, in dem die positive Spannung +HV an den Ultraschallwandler E angelegt wird, gefolgt von dem Anlegen der negativen Spannung –HV.
  • In 7 werden die Logikwerte der Signale für jeden Zeitabschnitt aufgelistet.
  • Wie man anhand des positiven Steuersignals DVP und des negativen Steuersignals DVN sehen kann, erfolgt unmittelbar nach dem Einschalten und dem Ausschalten des negativen FET 11N in Übereinstimmung mit dem negativen Impulssignal PN die Einschaltung des positiven FET 11P lediglich für die Dauer einer kurzen Rücklaufperiode T4d, wodurch die Ausgabeleitung L schnell auf die Grundspannung zurückgeführt wird.
  • Bei der Ultraschallwandler-Steuerschaltung 10 und der Ultraschallwandler-Steuerschaltung 100 von Ausführungsform 1 erfolgt unmittelbar nach dem Einschalten und dem Ausschalten des positiven FET 11P in Übereinstimmung mit dem positiven Impulssignal PP die Einschaltung des negativen FET 11N lediglich für die Dauer der Rücklaufperiode T2d, wodurch die Spannung in der Ausgabeleitung W schnell von der positiven Spannung +HV auf Massepotential zurückgeführt werden kann.
  • Ebenso erfolgt unmittelbar nach dem Einschalten und dem Ausschalten des negativen FET 11N in Übereinstimmung mit dem negativen Impulssignal PN die Einschaltung des positiven FET 11P lediglich für die Dauer der Rücklaufperiode T4d, wodurch die Spannung in der Ausgabeleitung W schnell von der negati ven Spannung –HV auf Massepotential zurückgeführt werden kann.
  • Da es sich bei den Steuerschaltungen 12P, 12N um Logikschaltungen handelt, durch die nur ein geringer Strom fließt, kann ihre Schaltkreisgröße im Vergleich mit einer aktiven Masseklemmschaltung verringert werden.
  • [Ausführungsform 2]
  • Die vorliegende Erfindung kann auf dieselbe Weise wie bei Ausführungsform 1 angewendet werden, wenn die negative Spannung –HV an den Ultraschallwandler E angelegt wird, gefolgt von einer Rückkehr zur Grundspannung und dem Anlegen der positiven Spannung +HV, und dies ist selbst dann der Fall, wenn die negative Spannung –HV an den Ultraschallwandler E angelegt wird und daraufhin das Anlegen der positiven Spannung +HV folgt.
  • Mit dem Ziel, die Spannung einer Ausgabeleitung W, die zu einem Ultraschallwandler E verläuft, schnell von einer positiven Spannung oder einer negativen Spannung auf Bezugspotential zurückzuführen, und die Schaltungsgröße zu reduzieren, wird ein negativer FET 11N unmittelbar nach dem Einschalten und dem Ausschalten eines positiven FET 11P in Übereinstimmung mit einem positiven Impulssignal lediglich für die Dauer einer Rücklaufzeitspanne eingeschaltet, so dass es der Ausgabeleitung W ermöglicht wird, auf Bezugspotential zurückzukehren. Ebenso wird der positive FET 11P unmittelbar nach dem Einschalten und dem Ausschalten eines negativen FET 11N in Übereinstimmung mit einem negativen Impulssignal lediglich für die Dauer einer Rücklaufzeitspanne eingeschaltet, so dass es der Ausgabeleitung W ermöglicht wird, auf Bezugspotential zurückzukehren.
  • Viele sich stark voneinander unterscheidende Ausführungsformen der Erfindung können konfiguriert werden, ohne dass dabei eine Abweichung von der Wesensart und dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung erfolgt. Es sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die spezifischen Ausführungsformen beschränkt ist, welche in der Spezifizierung beschreiben wurden, ausgenommen, dies wird in den angehängten Patentansprüchen so beschrieben.
  • 1
    • 100
    diagnostisches Ultraschallgerät
    7
    Eingabeeinheit
    6
    Kontrolleinheit
    5
    Impulsgebereinheit
    10
    Ultraschallwandler-Steuerschaltung
    1
    Ultraschallsonde
    E
    Ultraschallwandler
    4
    Anzeigeeinheit
    3
    Bildgenerierungseinheit
    2
    Empfangseinheit
  • 2
    • 10
    Ultraschallwandler-Steuerschaltung
    12P
    positive Steuerschaltung
    14P
    positive Logikschaltung
    V0
    Wiederkehrspannung
    THP
    positiver Schwellenwert
    PP
    positives Impulssignal
    THN
    negativer Schwellenwert
    PN
    negatives Impulssignal
    14N
    negative Logikschaltung
    12N
    negative Steuerschaltung
    W
    Ausgabeleitung
    E
    Ultraschallwandler
  • 3
    • positive Logikschaltung negative Logikschaltung
  • 4
    • Wiederkehrspannung positives Impulssignal negatives Impulssignal positives Vergleichssignal negatives Vergleichssignal positives Steuersignal negatives Steuersignal
  • 6
    • Ausgabesignal positives Impulssignal negatives Impulssignal positives Vergleichssignal negatives Vergleichssignal positives Steuersignal negatives Steuersignal

Claims (8)

  1. Ultraschallwandler-Steuerschaltung (10): mit einem positiven Feldeffekt-Transistor (11P), der in einem Zustand über eine Ausgabeleitung (W) eine positive Spannung an einen Ultraschallwandler (E) ausgibt: mit einem negativen Feldeffekt-Transistor (11N), der in einem Zustand über eine Ausgabeleitung (W) eine negative Spannung an einen Ultraschallwandler (E) ausgibt: und mit einer Steuerschaltung (12) die mindestens einen der folgenden Vorgänge ausführt: Einschalten des negativen Feldeffekt-Transistors (11N) lediglich für die Dauer einer Rücklaufzeitspanne, wodurch es der Ausgabeleitung (W) ermöglicht wird, unmittelbar nach dem Einschalten und dem Ausschalten des positiven Feldeffekt-Transistors (11P) in Übereinstimmung mit einem ausgegebene positiven Impulssignal auf Bezugspotential zurückzukehren, und Einschalten des positiven Feldeffekt-Transistors (11P) lediglich für die Dauer einer Rücklaufzeitspanne, wodurch es der Ausgabeleitung (W) ermöglicht wird, unmittelbar nach dem Einschalten und dem Ausschalten des negativen Feldeffekt-Transistors (11N) in Übereinstimmung mit einem ausgegebenen negativen Impulssignal auf Bezugspotential zurückzukehren.
  2. Ultraschallwandler-Steuerschaltung (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (12) den positiven Feldeffekt-Transistor (11P) und den negativen Feldeffekt-Transistor (11N) auf der Grundlage des positiven Impulssignals, des negativen Impulssignals und der Wie derkehrspannung steuert, die von der Ausgabeleitung (W) zurückgeführt wird.
  3. Ultraschallwandler-Steuerschaltung (10) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (12) einen positiven Steuerschaltung (12P), die den positiven Feldeffekt-Transistor (11P) steuert, sowie eine negative Steuerschaltung (12N) umfasst, die den negativen Feldeffekt-Transistor (11N) steuert.
  4. Ultraschallwandler-Steuerschaltung (10) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die positive Steuerschaltung (12P) umfasst: einen positiven Komparator (13P), der die Wiederkehrspannung mit einer positiven Schwelle vergleicht; und eine positive logische Schaltung (14P), die auf der Grundlage des positiven Impulssignals, des negativen Impulssignals und einer Ausgabespannung des positiven Komparators (13P) ein Steuersignal ausgibt.
  5. Ultraschallwandler-Steuerschaltung (10) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem positiven Schwellenwert um eine Spannung handelt, die von einer negativen Übertragungsspannung abhängig ist.
  6. Ultraschallwandler-Steuerschaltung (10) gemäß einem beliebigen der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die negative Steuerschaltung (12N) umfasst: einen positiven Komparator (13N), der die Wiederkehrspannung mit einer negativen Schwelle vergleicht; und eine negative logischen Schaltung (14N), die auf der Grundlage des positiven Impulssignals, des negativen Impulssignals und einer Ausgabespannung des negativen Komparators (13N) ein Steuersignal ausgibt.
  7. Ultraschallwandler-Steuerschaltung (10) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der negativen Schwelle um eine Spannung handelt, die von einer positiven Übertragungsspannung abhängig ist.
  8. Diagnostisches Ultraschallgerät, umfassend: eine Ultraschallsonde (1), eine Ultraschallwandler-Steuerschaltung (10), wie sie in einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 7 beschrieben wird; eine Empfangsschaltung (2), die von der Ultraschallsonde (1) erfasste Echosignale empfängt und ein akustisches Strahlungssignal ausgibt; eine Bildgenerierungsvorrichtung (3), die auf der Grundlage dieses akustischen Strahlungssignals ein Ultraschallbild generiert; und eine Anzeigevorrichtung (4), die das Ultraschallbild anzeigt.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9024507B2 (en) * 2008-07-10 2015-05-05 Cornell University Ultrasound wave generating apparatus
JP5184663B2 (ja) 2011-02-04 2013-04-17 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 超音波画像表示装置用電源回路及び超音波画像表示装置
US8451155B2 (en) 2011-02-25 2013-05-28 General Electric Company Transmission circuit, ultrasonic probe and ultrasonic image display apparatus
JP5717533B2 (ja) 2011-05-16 2015-05-13 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 超音波振動子駆動回路及び超音波画像表示装置
US9722671B2 (en) 2011-05-27 2017-08-01 uBeam Inc. Oscillator circuits for wireless power transfer
US10148131B2 (en) 2011-05-27 2018-12-04 uBeam Inc. Power density control for wireless power transfer
US9819399B2 (en) 2011-05-27 2017-11-14 uBeam Inc. Beam interaction control for wireless power transfer
US9831920B2 (en) 2011-05-27 2017-11-28 uBeam Inc. Motion prediction for wireless power transfer
US9537322B2 (en) 2011-05-27 2017-01-03 uBeam Inc. Sub-apertures with interleaved transmit elements for wireless power transfer
US9094110B2 (en) 2011-05-27 2015-07-28 uBeam Inc. Sender transducer for wireless power transfer
US8933613B2 (en) 2011-10-28 2015-01-13 General Electric Company Ultrasonic transducer driving ciruit and ultrasonic image display apparatus
US20130170321A1 (en) * 2011-12-28 2013-07-04 General Electric Company Systems and methods for controlling transducer pulse transitions in ultrasound imaging
JP2014028027A (ja) * 2012-07-31 2014-02-13 Toshiba Corp 超音波診断装置、スイッチング制御プログラムおよびスイッチング制御方法
US9242272B2 (en) * 2013-03-15 2016-01-26 uBeam Inc. Ultrasonic driver
CN113008174B (zh) * 2019-12-18 2023-04-07 中国石油天然气股份有限公司 电磁超声声时测量方法及装置
CN221078941U (zh) * 2022-08-12 2024-06-04 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 超声发射电路及超声成像装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4056761A (en) 1975-09-11 1977-11-01 Quintron, Inc. Sonic transducer and drive circuit
JPS56168573A (en) * 1980-05-30 1981-12-24 Mochida Pharmaceut Co Ltd Generating method of ultrasonic pulse wave
US4500802A (en) * 1982-06-21 1985-02-19 Eaton Corporation Three terminal bidirectional source to source FET circuit
JPS5916572A (ja) 1982-07-21 1984-01-27 多賀電気株式会社 超音波変換器駆動装置の駆動周波数制御方法
JPS59155569A (ja) * 1983-02-25 1984-09-04 Nissan Motor Co Ltd 燃料噴射ポンプの送油率制御装置
US4642581A (en) 1985-06-21 1987-02-10 Sono-Tek Corporation Ultrasonic transducer drive circuit
JPS63316683A (ja) * 1987-06-19 1988-12-23 Fuji Photo Film Co Ltd モ−タ制御回路
JPH07336198A (ja) * 1994-06-07 1995-12-22 Hitachi Medical Corp パルス発生回路及びそれを用いた超音波診断装置
JP2000005180A (ja) * 1998-06-25 2000-01-11 Olympus Optical Co Ltd 音響インピーダンス測定装置
US6525530B1 (en) 2000-11-28 2003-02-25 Mitutoyo Corporation Continuous sine wave driver for an inductive position transducer
US6509781B2 (en) * 2001-03-20 2003-01-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. Circuit and method for controlling a dynamic, bi-directional high voltage analog switch
JP3964334B2 (ja) * 2003-02-06 2007-08-22 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 超音波診断装置
JP2004358133A (ja) * 2003-06-09 2004-12-24 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 超音波振動子駆動回路および超音波診断装置
US7314445B2 (en) * 2003-12-30 2008-01-01 General Electric Company Integrated low-voltage transmit/receive switch for ultrasound imaging system
JP4643214B2 (ja) 2004-10-01 2011-03-02 株式会社東芝 超音波プローブ及び超音波診断装置
JP2006136630A (ja) * 2004-11-15 2006-06-01 Toshiba Corp 超音波診断装置および超音波プローブ
JP4886447B2 (ja) * 2006-09-15 2012-02-29 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 超音波振動子駆動回路および超音波診断装置

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