IT201700021392A1 - Circuito di pilotaggio, apparecchiatura ad ultrasuoni e procedimento corrispondenti - Google Patents
Circuito di pilotaggio, apparecchiatura ad ultrasuoni e procedimento corrispondentiInfo
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Description
“Circuito di pilotaggio, apparecchiatura ad ultrasuoni e procedimento corrispondenti”
TESTO DELLA DESCRIZIONE
Campo tecnico
La descrizione si riferisce ai circuiti elettronici di pilotaggio.
Una o più forme di attuazione possono riferirsi a circuiti elettronici di pilotaggio utilizzabili, per esempio, in canali di trasmissione ad ultrasuoni.
Una o più forme di attuazione possono trovare applicazione, per esempio, in apparecchiature ecografiche.
Sfondo tecnologico
I sistemi ecografici, quali quelli utilizzati in campo medicale, possono prevedere la presenza di un canale di trasmissione ad ultrasuoni avente il compito di stimolare elettricamente un trasduttore (ad esempio un generatore di ultrasuoni di materiale piezoelettrico o di tipo capacitivo) connesso alla sua uscita durante una fase di trasmissione. Viceversa, durante una fase di ricezione, il canale riceve dal trasduttore l'eco dell’onda trasmessa trasferendola verso la circuiteria di ricezione ed elaborazione del segnale.
Il compito di trasformare in modo preciso un certo segnale a bassa tensione in un segnale ad alta tensione può essere demandata ad un circuito di pilotaggio o driver. Tali sistemi possono altresì prevedere che l'eco ricevuto sia sottoposto ad un'analisi sulle armoniche del segnale trasmesso.
E' auspicabile che il circuito di pilotaggio o driver possa attuare un’eccitazione corretta in banda dell’elemento attivo introducendo un basso livello di distorsione, per esempio generando segnali simmetrici rispetto a una tensione di riferimento (GND), quindi tensioni d’uscita sia negative sia positive.
I driver possono essere essenzialmente ascritti a due (macro)categorie di fondo: driver lineari e driver impulsati, questi ultimi noti anche come pulser.
In un driver lineare, il circuito replica in alta tensione un (arbitrario) segnale analogico in bassa tensione. Questa tipologia di driver può essere basata su un amplificatore operazionale e consente di ottimizzare l’eccitazione dell’elemento attivo in banda, permettendo altresì la manipolazione o handling della sonda (probe), di apodizzare il segnale in ampiezza tra elementi della stessa probe ed offrendo un'elevata flessibilità negli algoritmi di eccitazione. Un driver lineare può presentare anche elementi di svantaggio, quali la dissipazione di potenza, una certa difficoltà di integrazione, l’occupazione in area ed in sostanza un costo per canale elevato. Per questo motivo, i driver lineari sono attualmente usati soprattutto nelle applicazioni di alta gamma e con topologie circuitali prevalentemente a componenti discreti.
In un driver impulsato o pulser, il circuito consente di portare l’uscita in alta tensione a un determinato livello di tensione corrispondente a un’alimentazione fornita al circuito stesso. Questa tipologia di driver può comprendere semplici semi-ponti, per esempio (considerando anche la massa di riferimento come possibile livello di tensione) sistemi a tre o cinque livelli, in cui uno o due semi-ponti insistono sul nodo d’uscita. Questa soluzione può presentare vantaggi ad es. in termini di integrazione elevata, ridotta potenza dissipata dal circuito, area occupata limitata e basso costo per canale insieme a svantaggi in termini di flessibilità o ottimizzazione dell’eccitazione dell’elemento attivo. I driver impulsati sono attualmente usati soprattutto in sistemi standard o di gamma bassa e, in considerazione della dissipazione, in applicazioni CW (continuous wave) in cui l’elemento attivo viene stimolato in continua.
L'amplificatore TAA4100 disponibile presso la Tripath Technology, Inc. di 2560 Orchard Parkway, San Jose, CA 95131 (USA),
il prodotto MAX14807 disponibile presso la Maxim Integrated di 160 Rio Robles, San Jose, CA 95134 (USA),
l'articolo di D. Bianchi et al. : "Analysis and Design of a High Voltage Integrated Class-B Amplifier for Ultra-Sound Transducers", IEEE Transactions on Circuits and Systems, Vol. 61, No. 7, July 2014, pp.1942 – 1951, nonché US 7 977 820 B2
sono esemplificativi di tecnica nota riconducibile allo schema delineato in precedenza.
Scopo e sintesi
In questo quadro generale, è tuttora avvertita l'esigenza di disporre di soluzioni perfezionate, con attenzione particolare, seppur non esclusiva, portata al settore delle apparecchiature ecografiche.
Una o più forme di attuazione si prefiggono lo scopo di contribuire a soddisfare tale esigenza.
Secondo una o più forme di attuazione, tale scopo può essere conseguito grazie ad un circuito avente le caratteristiche richiamate nelle rivendicazioni che seguono.
Una o più forme di attuazione possono riguardare una corrispondente apparecchiatura (ad esempio un’apparecchiatura ecografica) nonché un corrispondente procedimento.
Le rivendicazioni formano parte integrante degli insegnamenti tecnici qui somministrati in relazione ad una o più forme di attuazione.
Una o più forme di attuazione possono permettere di integrare funzioni di driver lineare e impulsato in un’unica soluzione circuitale che utilizza gli stessi componenti di potenza d’uscita, con la possibilità di conseguire uno o più dei seguenti vantaggi:
- impiego di un singolo stadio d’uscita;
- risparmio in termini di di area/costo;
- elevata simmetria della forma d’onda d’uscita nella modalita pulser;
- intrinseca robustezza nei confronti dei ricircoli di corrente;
- possibilità di evitare il completo spegnimento dello stadio nel funzionamento lineare per evitare iniezione di carica durante lo spegnimento e la (ri)accensione dello stadio medesimo.
Aspetti di interesse di una o più forme di attuazione possono comprendere, oltre alla possibilità di utilizzate gli stessi componenti di potenza d’uscita nelle due diverse modalità (lineare/impulsata):
- la possibile riutilizzazione sul carico della corrente del pilotaggio nella modalità impulsata o pulser;
- le modalità lineare e pulser suscettibili di essere connesse a due alimentazioni diverse, con eventuale aggiunta per il pulser;
- uno stadio d’uscita configurabile come emitter follower alimentato tra un’arbitraria coppia di tensioni /-HV, con la conseguente possibilità di avere segnali d’uscita simmetrici rispetto a una massa (GND) di riferimento.
Breve descrizione delle varie viste dei disegni
Una o più forme di attuazione saranno ora descritte, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento alle figure annesse, in cui:
- la Figura 1 è uno schema circuitale di una possibile implementazione di un circuito di pilotaggio,
- la Figura 2 è uno schema circuitale esemplificativo di una possibile implementazione di forme di attuazione, e - la Figura 3 è uno schema circuitale esemplificativo di una possibile implementazione di forme di attuazione.
Descrizione particolareggiata
Nella descrizione che segue sono illustrati vari dettagli specifici allo scopo di fornire una comprensione approfondita di vari esempi di forme di attuazione secondo la descrizione. Le forme di attuazione possono essere ottenute senza uno o più dei dettagli specifici, o con altri procedimenti, componenti, materiali, ecc. In altri casi, strutture, materiali o operazioni note non sono illustrate o descritte in dettaglio in modo che i vari aspetti delle forme di attuazione non saranno resi poco chiari. Un riferimento a “una forma di attuazione” nel quadro della presente descrizione intende indicare che una particolare configurazione, struttura o caratteristica descritta in relazione alla forma di attuazione è compresa in almeno una forma di attuazione. Per cui, le frasi come “in una forma di attuazione” che possono essere presenti in vari punti della presente descrizione non fanno necessariamente riferimento esattamente alla stessa forma di attuazione. Inoltre, particolari conformazioni, strutture o caratteristiche possono essere combinate in un modo adeguato qualsiasi in una o più forme di attuazione.
I riferimenti qui utilizzati sono forniti unicamente per comodità e quindi non definiscono l’ambito di protezione o la portata delle forme di attuazione.
Una o più forme di attuazione mirano a tenere in conto il fatto che, se da un lato risultano sempre più richieste ed appetibili per il mercato soluzioni circuitali in grado di riunire in un’unica struttura integrate entrambe le funzioni di pilotaggio (lineare e impulsata) discusse in precedenza, dall'altro lato far convivere nello stesso circuito entrambe le soluzioni di driver può generare problemi di non facile soluzione.
Ad esempio la Figura 1 esemplifica una possibile realizzazione di un circuito 10 operante fra due linee separate di alta tensione positiva HV/+HV2 e due linee separate di alta tensione negativa -HV/-HV2 e che unisce uno stadio d’uscita di tipo impulsato o pulser 11 (sulla destra della figura), uno stadio d’uscita di tipo lineare 12 (sulla sinistra della figura), che nella fattispecie è esemplificato come un emitter follower, ma può adottare anche soluzioni differenti. Connesso al nodo d’uscita Vout può agire agisce uno switch di clamp suscettibile di portare l'uscita dell'uno o dell'altro stadio Vout a una tensione di riferimento GND, con la possibilità di realizzare ad es. un pulser a tre livelli.
Tale soluzione comporta vari aspetti critici dal punto di vista circuitale:
- le alimentazioni in alta tensione sono tra di loro svincolate con diodi in serie all’uscita sia dello stadio pulser 11, sia dello stadio lineare 12;
- per consentire allo stadio pulser 11 di lavorare, i diodi in serie all’uscita dello stadio lineare sono portati in polarizzazione inversa per facilitare lo spegnimento dell'uscita dello stadio lineare 12;
- durante l’accensione e lo spegnimento possono generarsi glitch che, trasmessi sull’elemento attivo, possono degradare il segnale ricevuto;
- il circuito che inverte i diodi in serie dello stadio pulser 11 e dello stadio lineare 12 non è di facile realizzazione;
- l’area occupata può essere considerevole;
- sul nodo d’uscita VOUT viene introdotto un circuito di protezione dai possibili ricircoli di corrente della componente induttiva del carico mirante a limitare la (massima) tensione sui componenti prima della loro rottura.
La Figura 2 esemplifica una soluzione circuitale secondo una o più forme di attuazione in cui gli stessi componenti di potenza d’uscita possono essere usati per pilotare un trasduttore ad ultrasuoni T con la capacità di svolgere differenti funzioni di driver lineare e impulsato, ad es. in un'apparecchiatura ecografica.
Una o più forme di attuazione si prestano ad essere utilizzate in apparecchiature ad ultrasuoni, ad es. apparecchiature ecografiche, eventualmente in unione alle soluzioni tecniche descritte in varie domande di brevetto per invenzione depositate in pari data dalla stessa Richiedente.
Nella soluzione esemplificata nella Figura 2 è presente uno stadio d’uscita comprendente due transistori d'uscita 21, 22 con polarità complementari (ad es. Nmos e Pmos) disposti con i loro cammini di corrente (source-drain nel caso di transistori ad effetto di campo come transistori MOS) in serie fra loro fra le (massime) tensioni positiva e negativa HV e -HV.
In una o più forme di attuazione, i due transistori 21 e 22 possono essere disposti in una configurazione ad emitter-follower con i loro terminali di emissione di corrente (source, nel caso di transistori ad effetto di campo come transistori MOS) collegati fra loro in un nodo o punto P per pilotare il terminale d'uscita VOUT, eventualmente tramite un coppia di diodi (a bassa tensione) 24 accoppiati con polarità opposta, ad es. collegati in antiparallelo (anodo di un diodo collegato al catodo dell'altro) in funzione di disaccoppiamento delle capacità parassite dello stadio d’uscita durante la fase di ricezione.
In una o più forme di attuazione, i terminali di controllo (gate, nel caso di transistori ad effetto di campo come transistori MOS) dei transistori 21, 22 possono essere pilotati, a partire da uno stadio d’ingresso bassa tensione con traslatori di tensione verso le tensione HV e –HV (non visibile nelle figure):
- o digitalmente da un’onda quadra,
- o analogicamente, da un segnale arbitrario
così da poter generare in uscita sia un’onda quadra tra HV e –HV (operando quindi come pulser, in modo impulsato), sia un segnale analogico che “ricopia” il segnale di ingresso (operando dunque in modo lineare), con in tale modalità, l’uscita suscettibile di essere connessa allo stadio d’ingresso con una rete di retroazione.
In una o più forme di attuazione, la scelta di quale ingresso (31a, 32a - onda quadra oppure 31b, 32b analogico) applicare ai terminali di controllo dei transistori 21, 22 può avvenire tramite switch 31, 32 (ad es. switch elettronici) pilotati da un segnale LN_EN), suscettibili di essere collegati ai transistori 21, 22 tramite stadi di pilotaggio (driver) (ad es. transistori MOSFET, Pmos e Nmos) 41, 42, anch'essi suscettibili di essere disposti, ad es. con i loro cammini di corrente (source-drain nel caso di transistori ad effetto di campo come transistori MOS) in serie fra loro fra le tensioni HV e -HV, ad es. con i drain dei transistori 41 e 42 collegati fra loro.
Si noterà che sia disposizione di collegamento del transistori 41, 42, sia la presenza degli switch 31, 32 sono qui illustrate a puro titolo esemplificativo.
Una o più forme di attuazione possono infatti adottare configurazioni di connessione diverse.
Una o più forme di attuazione possono prevedere l’iniezione diretta negli ingressi del circuito 10 (ad es. tramite traslatori di tensione) di un segnale analogico (modalità lineare) o di un segnale digitale (modalità pulser).
Pur non trattandosi di una caratteristica essenziale, in una o più forme di attuazione possono essere prevista la presenza di clamp (ad es. diodi Zener 210 e 220) agenti fra le linee di alimentazioni HV e –HV e la massa.
In una o più forme di attuazione, fra il nodo di collegamento fra i transistori 41 e 42 (ad es. fra i drain, collegati fra loro) ed il nodo di collegamento P fra i transistori 21 e 22 che pilota l'uscita VOUT (ad es. fra i source dei transistori 21 e 22) può essere presente un clamp comprendente ad esempio due diodi Zener 51,52 collegati in serie fra loro, catodo-catodo).
Il clamp qui esemplificato dai due diodi Zener 51, 52 (una o più forme di attuazione possono far ricorso ad altre forme di implementazione, note ai tecnici del settore) può operare facendo passare corrente verso l’uscita VOUT limitando la caduta di tensione (ad es. fra gate e source) sui transistori 21, 22 in funzione della tecnologia adottata per la loro realizzazione.
In una o più forme di attuazione, il clamp qui esemplificato dai due diodi Zener 51, 52 può permettere nella modalità di funzionamento impulsata (pulser) di convogliare verso l'uscita VOUT, dunque verso il carico, anche la corrente di pilotaggio dei transistori 41 e 42 con ogni fronte d'onda generato da un power di tipo N e dal suo complementare di tipo P facilitando il conseguimento della simmetria dei fronti del segnale d’uscita: in una o più forme di attuazione come qui esemplificate, i transistori 41, 42 possono infatti avere polarità rispettivamente opposte quelle dei transistori 21, 22, ad es. 21-Nmos con 41-Pmos e 22-Pmos con 42-Nmos.
Tale struttura permette il ricircolo delle correnti del carico direttamente sui diodi body drain dei transistori 21, 22 agevolando il superamento di aspetti critici legati al fatto che, quali transistori di potenza, i transistori 21, 22 possono presentare dimensioni legate alla corrente che pilota il carico.
In una o più forme di attuazione come qui esemplificate, il circuito 10 può essere alimentato, sia in modalità pulser, sia in modalità lineare, da un’unica alimentazione (ad es. HV/-HV).
In una o più forme di attuazione è possibile intervenire sul circuito 10 in modo da utilizzare anche tensioni di alimentazione differenti, eventualmente potendo dare origine ad es. ad una soluzione pulser a cinque livelli oppure consentendo di limitare i consumi di corrente.
La Figura 3 esemplifica una o più forme di attuazione basate su un tale sviluppo della soluzione esemplificata nella Figura 2.
Nello schema della Figura 3 i transistori 41 e 42 (ad es. Pmos e Nmos) della Figura 2 sono, per così dire, “sdoppiati” in:
- una prima coppia di transistori 411 e 421 (ad es. Pmos e Nmos) operanti fra tensioni HV_P e -HV_P,
- una seconda coppia di transistori 412 e 422 (ad es. Pmos e Nmos) operanti fra tensioni HV_L e -HV_L.
Il tutto con uno stadio d’ingresso (non visibile nelle figure) suscettibile di pilotare ad es.:
- la prima coppia di transistori 411 e 421 digitalmente, con un’onda quadra (ingressi 31a, 32a),
- la seconda coppia di transistori 412 e 422 analogicamente, con un segnale arbitrario (ingressi 31b, 32b).
In una o più forme di attuazione, nei cammini di corrente dei transistori della coppia 411, 421 e della coppia 412, 422 possono essere presente rispettive coppie di diodi 61, 62 e 71, 72 - ad es. accoppiati ai drain dei transistori 411, 421 e 412, 422 - che sono conduttivi (ossia con polarizzazione diretta) quando è attivata la rispettiva coppia di transistori e non-conduttivi (ossia con polarizzazione inversa) quando è attivata l'altra coppia di transistori.
In una o più forme di attuazione sussiste quindi la possibilità di connettere i transistori di potenza 21, 22 alla maggiore tra HV_L o HV_P, ad es. potendosi utilizzare la tensione meno elevata per il funzionamento analogico lineare, esposto ad un maggior assorbimento di potenza o di utilizzare nella modalita CW tensioni di alimentazione nel funzionamento pulser diverse da quelle utilizzate nel funzionamento lineare.
In una o più forme di attuazione è possibile aggiungere anche altri stadi di pilotaggio (virtualmente in numero qualsiasi) connessi a rispettivi valori di alimentazione.
In una o più forme di attuazione può trovare applicazione la soluzione di clamp 512 (alternativa o esemplicativa al circuito 52) esemplificata nella Figura 3 e comprendente:
- due stringhe di diodi 81, 82 disposte in antiparallelo (ossia con anodi e catodi rivolti in un verso nella stringa 81 e nel verso opposto nella stringa 82) fra gli elettrodi di controllo (gate, nel caso di transistori ad effetto di campo) dei transistori di potenza di uscita 21 e 22, e
- due diodi 91, 92 ciascuno interposto fra l'elettrodo di controllo di uno dei transistori 21 e 22 e il punto di connessione (ad es. source) degli stessi transistori 21 e 22 che pilota l'uscita VOUT, ad es. con i diodi 91, 92 disposti con i loro anodi e catodi in modo da portarsi in polarizzazione diretta e formare rispettivi cammini di conduzione fra il suddetto punto di connessione e l'elettrodo di controllo del transistore 21 (diodo 91) e fra l'elettrodo di controllo del transistore 22 ed il suddetto punto di connessione P.
Si apprezzerà peraltro varie caratteristiche discusse in precedenza con riferimento ad una qualsiasi delle figure possono trovare applicazione, singolarmente o in combinazione fra loro, in forme di attuazione esemplificate in altre figure, pur non essendo espressamente richiamate nella descrizione di tali altre figure.
Una o più forme di attuazione possono pertanto essere relative ad un circuito (ad es. 10) comprendente:
- primi ingressi (ad es. 31a, 32a) suscettibili di ricevere un segnale impulsato,
- secondi ingressi (ad es. 31b, 32b) suscettibili di ricevere un segnale analogico,
- un'uscita (ad es. VOUT) per applicare ad un carico (ad es. T, che di per sé può essere un elemento distinto rispetto alle forme di attazione) uno fra un segnale di pilotaggio impulsato ed un segnale di pilotaggio analogico, - una coppia di transistori (ad es. transistori MOSFET 21, 22) con polarità complementari (ad es. Nmos e Pmos) disposti con il loro cammini di corrente (ad es. sourcedrain) in serie fra linee di alimentazione opposte (ad es. HV, -HV in Figura 2 oppure Max(HV_L, HV_P), Min(HV_L,HV_P) in Figura 3) con un punto di connessione (ad es. P) intermedio fra i transistori di detta coppia di transistori, - i transistori di detta coppia presentando detto punto di connessione accoppiato a detta uscita nonché terminali di controllo (ad es. gate) accoppiati fra loro ed accoppiabili ai primi ingressi oppure ai secondi ingressi.
Una o più forme di attuazione possono comprendere una coppia di diodi (ad es. 24) con opposte polarità, opzionalmente in antiparallelo, interposti fra detto punto di connessione e detta uscita.
Una o più forme di attuazione possono comprendere mezzi a switch (ad es. gli switch elettronici 31, 32 della Figura 2 o i diodi 61, 62, 71, 72 della Figura 3) agenti fra i terminali di controllo dei transistori di detta coppia di transistori ed i primi e secondi ingressi per accoppiare i terminali di controllo dei transistori di detta coppia di transistori ai primi ingressi oppure ai secondi ingressi.
Una o più forme di attuazione possono comprendere una ulteriore coppia di transistori (ad es. 41, 42 in Figura 2) con polarità complementari (ad es. Pmos e Nmos) disposti con il loro cammini di corrente in serie fra dette linee di alimentazione opposte (ad es. HV, -HV) con un rispettivo punto di connessione intermedio accoppiato ai terminali di controllo dei transistori di detta coppia di transistori, i terminali di controllo dei transistori della ulteriore coppia di transistori essendo accoppiabili (ad es. in 31, 32) ai primi oppure ai secondi ingressi.
In una o più forme di attuazione:
- le linee di alimentazione opposte possono comprendere una prima (ad es. HV) ed una seconda (ad es. -HV) linea di alimentazione,
- il transistore (ad es. 21) di detta coppia di transistori ed il transistore (ad es. 41) di detta ulteriore coppia di transistori accoppiati alla prima linea di alimentazione possono presentare polarità complementari fra loro (ad es. Nmos e Pmos), e
- il transistore (ad es. 22) di detta coppia di transistori ed il transistore (ad es. 42) di detta ulteriore coppia di transistori accoppiati alla seconda linea di alimentazione possono presentare polarità complementari fra loro (ad es. Pmos e Nmos).
Una o più forme di attuazione possono comprendere una rete di clamp (ad es. 51, 52) agente fra il rispettivo punto di connessione intermedio fra i transistori della ulteriore coppia di transistori e il punto di connessione intermedio fra i transistori di detta coppia di transistori per trasferire corrente rispetto a detta uscita (VOUT).
In una o più forme di attuazione detta rete di clamp può comprendere due diodi Zener con polarità opposte ed opzionalmente in serie fra loro (ad es. collegati catodo a catodo).
Una o più forme di attuazione possono comprendere:
- una prima ulteriore coppia di transistori (ad es.
411, 421) con polarità complementari (ad es. Pmos e Nmos), i primi ingressi suscettibili di ricevere un segnale impulsato comprendendo i terminali di controllo dei transistori della prima ulteriore coppia di transistori,
- una seconda ulteriore coppia di transistori (ad es.
412, 422) con polarità complementari (ad es. Pmos e Nmos), i secondi ingressi suscettibili di ricevere un segnale analogico comprendendo i terminali di controllo dei transistori della seconda ulteriore coppia di transistori, e - mezzi a switch, opzionalmente mezzi a diodo (ad es.
61, 62, 71, 72 in Figure 3), per accoppiare ai terminali di controllo dei transistori di detta coppia di transistori la prima (411, 421) oppure la seconda ulteriore coppia di transistori.
In una o più forme di attuazione:
- i transistori della prima ulteriore coppia di transistori (411, 421) possono essere accoppiati ad una prima coppia di linee di alimentazione (ad es. HV_P, -HV_P), e
- i transistori della seconda ulteriore coppia di transistori (412, 422) possono essere accoppiati ad una seconda coppia di linee di alimentazione (ad es. HV_L, -HV_L).
In una o più forme di attuazione, la prima e la seconda ulteriore coppia di transistori possono comprendere ciascuna:
- un primo transistore (ad es. 411, 412) accoppiabile (ad es. tramite i diodi 61, 71) al terminale di controllo di uno (ad es. 21) dei transistori di detta coppia di transistori, e
- un secondo transistore (ad es. 421, 422) accoppiabile (ad es. tramite i diodi 62, 72) al terminale di controllo dell'altro (ad es. 22) dei transistori di detta coppia di transistori.
In una o più forme di attuazione, detti mezzi a switch possono comprendere:
- un primo diodo (ad es. 61, 71) interposto fra il primo transistore delle prima e seconda ulteriore coppia di transistori ed il terminale di controllo di detto uno dei transistori di detta coppia di transistori, e
- un secondo diodo (ad es. 62, 72) interposto fra il secondo transistore delle prima e seconda ulteriore coppia di transistori ed il terminale di controllo dell'altro dei transistori di detta coppia di transistori.
Una o più forme di attuazione possono comprendere una rete di clamp (ad es. 512) interposta fra i terminali di controllo dei transistori di detta coppia di transistori ed agente fra i terminali di controllo dei transistori di detta coppia di transistori e detta uscita.
In una o più forme di attuazione tale rete di clamp può comprendere:
- un primo ramo (ad es. 81, 82) interposto fra i terminali di controllo dei transistori di detta coppia di transistori e comprendente opzionalmente due stringhe di diodi, le stringhe essendo disposte in antiparallelo fra loro, e
- un secondo ramo (ad es. 91, 92) agente fra i terminali di controllo dei transistori di detta coppia di transistori e detta uscita e suscettibile di stabilire cammini di conduzione fra detta uscita ed i terminali di controllo dei transistori di detta coppia di transistori.
Un’apparecchiatura ad ultrasuoni secondo una o più forme di attuazione può comprendere:
- un dispositivo di pilotaggio secondo una o più forme di attuazione,
- un dispositivo trasduttore ultrasonico (ad es. T) suscettibile di convertire un segnale elettrico di pilotaggio in un segnale di trasmissione ad ultrasuoni, detto dispositivo trasduttore ultrasonico accoppiato a detta uscita del dispositivo di pilotaggio.
In una o più forme di attuazione un procedimento può comprendere:
- provvedere un circuito secondo una o più forme di attuazione,
- accoppiare un carico (ad es. T) all'uscita di detto circuito, e
- i) applicare un segnale impulsato ai primi ingressi del circuito con accoppiati ai terminali di controllo dei transistori di detta coppia di transistori i primi ingressi, per cui su detto carico è presente un segnale di pilotaggio impulsato, oppure
- ii) applicare un segnale analogico ai secondi ingressi del circuito con accoppiati ai terminali di controllo dei transistori di detta coppia di transistori i secondi ingressi, per cui su detto carico è presente un segnale di pilotaggio analogico.
Fermi restando i principi di fondo, i particolari di realizzazione e le forme di attuazione potranno variare, anche in modo significativo, rispetto a quanto qui illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito di protezione.
Tale ambito di protezione è definito dalle rivendicazioni annesse.
Claims (15)
- RIVENDICAZIONI 1. Circuito (10) comprendente: - primi ingressi (31a, 32a) suscettibili di ricevere un segnale impulsato, - secondi ingressi (31b, 32b) suscettibili di ricevere un segnale analogico, - un'uscita (VOUT) per applicare ad un carico (T) uno fra un segnale di pilotaggio impulsato ed un segnale di pilotaggio analogico, - una coppia di transistori (21, 22) con polarità complementari disposti con il loro cammini di corrente in serie fra linee di alimentazione opposte (+HV, -HV; Max(HV_L, HV_P), Min(HV_L,HV_P) con un punto di connessione (P) intermedio fra i transistori di detta coppia di transistori (21, 22), - i transistori di detta coppia presentando detto punto di connessione (P) accoppiato a detta uscita (VOUT) nonché terminali di controllo accoppiati fra loro ed accoppiabili (31, 32; 61, 62, 71, 72) ai primi ingressi (31a, 32a) o ai secondi (31b, 32b) ingressi.
- 2. Circuito (10) secondo la rivendicazione 1, comprendente una coppia di diodi (24) con opposte polarità, preferibilmente in antiparallelo, interposti fra detto punto di connessione (P) e detta uscita (VOUT).
- 3. Circuito (10) secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, comprendente mezzi a switch (31, 32; 61, 62, 71, 72) agenti fra i terminali di controllo dei transistori di detta coppia di transistori (21, 22) ed i primi (31a, 32a) e secondi (31b, 32b) ingressi per accoppiare i terminali di controllo dei transistori di detta coppia di transistori (21, 22) ai primi ingressi (31a, 32a) o ai secondi ingressi (31b, 32b).
- 4. Circuito (10) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente una ulteriore coppia di transistori (41, 42) con polarità complementari disposti con il loro cammini di corrente in serie fra dette linee di alimentazione opposte (+HV, -HV) con un rispettivo punto di connessione intermedio accoppiato ai terminali di controllo dei transistori di detta coppia di transistori (21, 22), i terminali di controllo dei transistori della ulteriore coppia di transistori (41, 42) essendo accoppiabili (31, 32) ai primi (31a, 32a) o ai secondi (31b, 32b) ingressi.
- 5. Circuito (10) secondo la rivendicazione 4, in cui: - le linee di alimentazione opposte (+HV, -HV) comprendono una prima (+HV) ed una seconda (-HV) linea di alimentazione, - il transistore (21) di detta coppia di transistori (21, 22) ed il transistore (41) di detta ulteriore coppia di transistori (41, 42) accoppiati alla prima linea di alimentazione (+HV) presentano polarità complementari fra loro, e - il transistore (22) di detta coppia di transistori (21, 22) ed il transistore (42) di detta ulteriore coppia di transistori (41, 42) accoppiati alla seconda linea di alimentazione (-HV) presentano polarità complementari fra loro.
- 6. Circuito (10) secondo la rivendicazione 4 o la rivendicazione 5, comprendente una rete di clamp (51, 52) agente fra il rispettivo punto di connessione intermedio fra i transistori della ulteriore coppia di transistori (41, 42) e il punto di connessione intermedio (P) fra i transistori di detta coppia di transistori (21, 22) per trasferire corrente rispetto a detta uscita (VOUT).
- 7. Circuito (10) secondo la rivendicazione 6, in cui detta rete di clamp comprende due diodi Zener (51, 52) con polarità opposte ed preferibilmente in serie fra loro.
- 8. Circuito (10) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 1 a 3, comprendente: - una prima ulteriore coppia di transistori (411, 421) con polarità complementari, i primi ingressi (31a, 32a) suscettibili di ricevere un segnale impulsato comprendendo i terminali di controllo dei transistori della prima ulteriore coppia di transistori (411, 421), - una seconda ulteriore coppia di transistori (412, 422) con polarità complementari, i secondi ingressi (31b, 32b) suscettibili di ricevere un segnale analogico comprendendo i terminali di controllo dei transistori della seconda ulteriore coppia di transistori (412, 422), e - mezzi a switch, preferibilmente mezzi a diodo (61, 62, 71, 72), per accoppiare ai terminali di controllo dei transistori di detta coppia di transistori (21, 22) la prima (411, 421) o la seconda (412, 422) ulteriore coppia di transistori.
- 9. Circuito (10) secondo la rivendicazione 8, in cui: - i transistori della prima ulteriore coppia di transistori (411, 421) sono accoppiati ad una prima coppia di linee di alimentazione (+HV_P, -HV_P), e - i transistori della seconda ulteriore coppia di transistori (412, 422) sono accoppiati ad una seconda coppia di linee di alimentazione (+HV_L, -HV_L).
- 10. Circuito (10) secondo la rivendicazione 8 o la rivendicazione 9, in cui la prima (411, 421) e la seconda (412, 422) ulteriore coppia di transistori comprendono ciascuna: - un primo transistore (411, 412) accoppiabile (61, 71) al terminale di controllo di uno (21) dei transistori di detta coppia di transistori (21, 22), e - un secondo transistore (421, 422) accoppiabile (62, 72) al terminale di controllo dell'altro (22) dei transistori di detta coppia di transistori (21, 22).
- 11. Circuito (10) secondo la rivendicazione 10, in cui detti mezzi a switch comprendono: - un primo diodo (61, 71) interposto fra il primo transistore (411, 412) delle prima (411, 421) e seconda (412, 422) ulteriore coppia di transistori ed il terminale di controllo di detto uno (21) dei transistori di detta coppia di transistori (21, 22), e - un secondo diodo (62, 72) interposto fra il secondo transistore (421, 422) delle prima (411, 421) e seconda (412, 422) ulteriore coppia di transistori ed il terminale di controllo dell'altro (22) dei transistori di detta coppia di transistori (21, 22).
- 12. Circuito (10) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente una rete di clamp (512) interposta fra i terminali di controllo dei transistori di detta coppia di transistori (21, 22) ed agente fra i terminali di controllo dei transistori di detta coppia di transistori (21, 22) e detta uscita (VOUT).
- 13. Circuito (10) secondo la rivendicazione 12, in cui la rete di clamp (512) comprende: - un primo ramo interposto fra i terminali di controllo dei transistori di detta coppia di transistori (21, 22) e comprendente di preferenza due stringhe di diodi (81, 82), le stringhe essendo disposte in antiparallelo fra loro, e - un secondo ramo (91, 92) agente fra i terminali di controllo dei transistori di detta coppia di transistori (21, 22) e detta uscita (VOUT) e suscettibile di stabilire cammini di conduzione fra detta uscita (VOUT) ed i terminali di controllo dei transistori di detta coppia di transistori (21, 22).
- 14. Apparecchiatura ad ultrasuoni comprendente: - un dispositivo di pilotaggio (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 13, - un dispositivo trasduttore ultrasonico (T) suscettibile di convertire un segnale elettrico di pilotaggio in un segnale di trasmissione ad ultrasuoni, detto dispositivo trasduttore ultrasonico (T) accoppiato a detta uscita (VOUT) del dispositivo di pilotaggio (10).
- 15. Procedimento comprendente: - provvedere un circuito (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 13, - accoppiare un carico (T) all'uscita (VOUT) di detto circuito (10), e - i) applicare un segnale impulsato ai primi ingressi (31a, 32a) del circuito (10) con accoppiati ai terminali di controllo dei transistori di detta coppia di transistori (21, 22) i primi ingressi (31a, 32a), per cui su detto carico (T) è presente un segnale di pilotaggio impulsato, oppure - ii) applicare un segnale analogico ai secondi ingressi (31b, 32b) del circuito (10) con accoppiati ai terminali di controllo dei transistori di detta coppia di transistori (21, 22) i secondi ingressi (31b, 32b), per cui su detto carico (T) è presente un segnale di pilotaggio analogico.
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