JP6301114B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents

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本発明の実施形態は、超音波診断装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to an ultrasonic diagnostic apparatus.

被検体(生体)を検査する装置として、超音波診断装置が普及している。超音波診断装置は、断層像や血流表示、コントラスト造影など、各種の映像法が開発されており、実現されている。   As an apparatus for inspecting a subject (living body), an ultrasonic diagnostic apparatus is widely used. Various types of imaging methods such as tomographic images, blood flow display, and contrast imaging have been developed and realized for ultrasonic diagnostic apparatuses.

超音波診断装置には、高電圧パルス送信を行うパルス送信モードと、連続波により送信を行う連続波送信モードとを有するものがある。これらの送信モードに対して、それぞれ別々の送信回路で構成される装置もある一方、小型化・低価格のため、1種類の送信回路で実現する装置も多く開発されている。   Some ultrasonic diagnostic apparatuses have a pulse transmission mode in which high voltage pulse transmission is performed and a continuous wave transmission mode in which transmission is performed by a continuous wave. For some of these transmission modes, there are devices each composed of a separate transmission circuit. On the other hand, many devices that can be realized by one type of transmission circuit have been developed for downsizing and low cost.

また、この送信回路に送信電源を供給する送信電源回路も同様に、パルス送信モード用の電源回路と、連続波送信モード用の電源回路をそれぞれ別々に構成する装置もあるが、1種類の電源回路で構成される装置もある。   Similarly, a transmission power supply circuit that supplies transmission power to the transmission circuit includes a device that separately configures a power supply circuit for pulse transmission mode and a power supply circuit for continuous wave transmission mode. Some devices consist of circuits.

ここで、このような超音波診断装置に関連する技術として、被検体に対する検査状態を検出し、その検査状態に基づいて、被検体に対するパルス送信または連続波送信の検査に必要な電力を供給する超音波診断装置が開示されている。   Here, as a technique related to such an ultrasonic diagnostic apparatus, an examination state for a subject is detected, and electric power necessary for examination of pulse transmission or continuous wave transmission for the subject is supplied based on the examination state. An ultrasonic diagnostic apparatus is disclosed.

特願2012−143296号明細書Japanese Patent Application No. 2012-143296

超音波診断装置における連続波送信モードでは、一般に、数V以下の比較的低い電圧を超音波振動子に供給する。これに対し、パルス送信モードでは、最大100V程度の高いパルスピーク値を持つ送信電圧を超音波振動子に供給する。このため、超音波診断装置の送信電源回路では、数Vから100V程度まで電源電圧を広い範囲で可変制御する必要がある。   In the continuous wave transmission mode in the ultrasonic diagnostic apparatus, generally, a relatively low voltage of several volts or less is supplied to the ultrasonic transducer. In contrast, in the pulse transmission mode, a transmission voltage having a high pulse peak value of about 100 V is supplied to the ultrasonic transducer. For this reason, in the transmission power supply circuit of the ultrasonic diagnostic apparatus, it is necessary to variably control the power supply voltage in a wide range from several volts to about 100 volts.

一方、連続波送信モードにおいては、パルス送信モードと比較して、低雑音の電源出力能力が要求される。また、送信電源は、生体への音響パワー規制を守るため精度よく可変制御する必要がある。   On the other hand, the continuous wave transmission mode requires a low-noise power output capability as compared with the pulse transmission mode. In addition, the transmission power source needs to be variably controlled with high accuracy in order to comply with the regulation of the acoustic power to the living body.

しかしながら、送信電源の出力電圧の範囲を広範囲に設定した場合、出力電圧設定用のエラーアンプのゲインを高く設定する必要があり、この場合、エラーアンプの入力側のデジタル雑音や熱雑音などはゲイン倍されて電源電圧に重畳され、さらに超音波の送信信号に重畳される。したがって、これらの雑音は、受信信号におけるSN劣化の原因となる。   However, when the output voltage range of the transmission power supply is set to a wide range, it is necessary to set the gain of the error amplifier for setting the output voltage high. In this case, the digital noise and thermal noise on the input side of the error amplifier are gains. It is multiplied and superimposed on the power supply voltage, and further superimposed on the ultrasonic transmission signal. Therefore, these noises cause SN degradation in the received signal.

特に、連続波送信モードの場合には、送信出力自体がパルス送信モードに比べて小さいため、送信電源に重畳する雑音の影響を受けやすい。また、連続波送信モードでは、送信と受信が同時に行われるため、送信側から受信側へのクロストークによって送信電源に重畳する雑音が受信側に漏れ込みやすい。   In particular, in the case of the continuous wave transmission mode, the transmission output itself is smaller than that in the pulse transmission mode, so that it is easily affected by noise superimposed on the transmission power source. Further, in the continuous wave transmission mode, since transmission and reception are performed simultaneously, noise superimposed on the transmission power source is likely to leak into the reception side due to crosstalk from the transmission side to the reception side.

このため、これらの雑音の影響によって、受信信号が真っ白になってしまい、何も見えなくなってしまう、という問題も発生し得る。   For this reason, a problem may occur that the received signal becomes white due to the influence of these noises and nothing can be seen.

そこで、連続波送信モードの場合において、送信電源に重畳されるノイズを少なくすることにより、受信する反射波のノイズを低減する超音波診断装置が望まれていた。   Therefore, in the case of the continuous wave transmission mode, there has been a demand for an ultrasonic diagnostic apparatus that reduces the noise of the reflected wave to be received by reducing the noise superimposed on the transmission power supply.

本実施形態に係る超音波診断装置は、超音波振動子から超音波を送信するように制御する送信回路と、電源ユニットとを備える。前記電源ユニットは、電源回路と、前記電源回路の出力電圧に基づく前記送信回路への出力電圧の設定用の電源制御回路とを含み、前記送信回路への力電圧の範囲が異なる複数の送信モードに応じて前記送信回路に電力を供給する。前記電源制御回路は、前記送信回路に電力を供給するシリーズレギュレータと、出力電圧設定用のエラーアンプを設ける電圧設定回路と、を備える。前記電圧設定回路は、前記エラーアンプにおける複数の利得であって、前記複数の送信モード間で設定電圧に対する最大出力電圧が異なる前記複数の利得を、前記複数の送信モードに応じて切り換えることで、前記シリーズレギュレータの出力電圧を制御するThe ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment includes a transmission circuit that controls to transmit ultrasonic waves from an ultrasonic transducer, and a power supply unit. The power supply unit includes a power supply circuit, and a power control circuit for setting the output voltage to the transmission circuit based on the output voltage of the power supply circuit, the transmission range of the output voltage to the transmitter circuit different Power is supplied to the transmission circuit according to the mode. The power supply control circuit includes a series regulator that supplies power to the transmission circuit, and a voltage setting circuit that includes an error amplifier for setting an output voltage. The voltage setting circuit is a plurality of gains in the error amplifier, and the plurality of gains having different maximum output voltages with respect to a setting voltage between the plurality of transmission modes are switched according to the plurality of transmission modes , The output voltage of the series regulator is controlled .

本実施形態に係る超音波診断装置の概略の構成の一例を示した概略構成図。1 is a schematic configuration diagram showing an example of a schematic configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment. 本実施形態に係る超音波診断装置の送信電源制御回路の構成を示した回路図。The circuit diagram showing the composition of the transmission power control circuit of the ultrasonic diagnostic equipment concerning this embodiment. 本実施形態に係る超音波診断装置の送信電源制御回路において、送信電源の設定値と出力電圧の関係を示した説明図。4 is an explanatory diagram showing a relationship between a set value of a transmission power supply and an output voltage in the transmission power supply control circuit of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment. FIG. 第2の実施形態に係る超音波診断装置の送信電源制御回路の構成を示した回路図。The circuit diagram which showed the structure of the transmission power supply control circuit of the ultrasonic diagnosing device which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態にかかる超音波診断装置の送信電源制御回路において、さらにローパスフィルタを備えて構成された回路図。The circuit diagram comprised further including the low-pass filter in the transmission power supply control circuit of the ultrasonic diagnosing device concerning 3rd Embodiment. 従来の超音波診断装置において、超音波送信回路に送信電源を供給する送信電源回路を示した説明図。An explanatory view showing a transmission power supply circuit for supplying transmission power to an ultrasonic transmission circuit in a conventional ultrasonic diagnostic apparatus. 従来の超音波診断装置におけるDACの設定値と、送信電源の出力電圧(VTX出力)との関係を示す入出力特性を模式的に示した模式図。The schematic diagram which showed typically the input-output characteristic which shows the relationship between the setting value of DAC in the conventional ultrasonic diagnostic apparatus, and the output voltage (VTX output) of a transmission power supply.

本実施形態に係る超音波診断装置を説明する前に、従来の超音波診断装置における送信電源回路について説明する。   Before describing the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment, a transmission power supply circuit in a conventional ultrasonic diagnostic apparatus will be described.

図6は、従来の超音波診断装置において、超音波送信回路に送信電源を供給する送信電源回路300を示した説明図である。   FIG. 6 is an explanatory diagram showing a transmission power supply circuit 300 that supplies transmission power to an ultrasonic transmission circuit in a conventional ultrasonic diagnostic apparatus.

図6に示すように、送信電源回路300は、FET(Field Effect Transistor)などで構成される出力電圧可変型のシリーズレギュレータ310、DAC(Digital Analog Converter)320、抵抗R1、抵抗R2、バッファアンプ330、エラーアンプ340、抵抗Riおよび抵抗Rfなどを備えて構成されている。   As shown in FIG. 6, the transmission power supply circuit 300 includes an output voltage variable type series regulator 310 composed of an FET (Field Effect Transistor) or the like, a DAC (Digital Analog Converter) 320, a resistor R1, a resistor R2, and a buffer amplifier 330. , An error amplifier 340, a resistor Ri, a resistor Rf, and the like.

シリーズレギュレータ310は、整流回路や直流電源などから供給されるVTX入力(直流電源)を安定化すると共に、所望する一定の出力電圧(VTX出力)に変換して、送信電源として超音波振動子を駆動する送信回路に供給する。   The series regulator 310 stabilizes a VTX input (DC power supply) supplied from a rectifier circuit or a DC power supply, converts it to a desired constant output voltage (VTX output), and uses an ultrasonic transducer as a transmission power supply. This is supplied to the driving transmission circuit.

DAC320は、送信電源の出力電圧(VTX出力)に対応するデジタル設定値をアナログ設定電圧に変換し、このアナログ設定電圧を抵抗R1と抵抗R2で分圧し、バッファアンプ330に供給する。   The DAC 320 converts a digital setting value corresponding to the output voltage (VTX output) of the transmission power source into an analog setting voltage, divides the analog setting voltage by the resistors R1 and R2, and supplies the analog setting voltage to the buffer amplifier 330.

バッファアンプ330は、例えば、利得1のボルテージフォロワーとして構成され、バッファアンプ330の出力は、エラーアンプ340の一端(マイナス側)に入力される。   The buffer amplifier 330 is configured as a voltage follower with a gain of 1, for example, and the output of the buffer amplifier 330 is input to one end (minus side) of the error amplifier 340.

ここで、抵抗R2の値を抵抗R1の値に対して十分大きく設定すると(例えば、抵抗R2を1MΩ、抵抗R1を200kΩに設定すると)、アナログ設定電圧VDAC(DAC320の出力電圧)とほぼ同じ電圧が、エラーアンプ340の一端(マイナス側)に入力される。   Here, if the value of the resistor R2 is set sufficiently large with respect to the value of the resistor R1 (for example, if the resistor R2 is set to 1 MΩ and the resistor R1 is set to 200 kΩ), the voltage is almost the same as the analog setting voltage VDAC (the output voltage of the DAC 320). Is input to one end (minus side) of the error amplifier 340.

一方、エラーアンプ340の他端(プラス側)には、送信電源の出力電圧(VTX出力)がフィードバックされ、出力電圧(VTX出力)を抵抗Riと抵抗Rfで分圧した電圧が印加される。エラーアンプ340は、2つの入力の電圧差がゼロとなるように、シリーズレギュレータ310の出力電圧(すなわち、送信電源の出力電圧(VTX出力))を制御する。   On the other hand, the output voltage (VTX output) of the transmission power source is fed back to the other end (plus side) of the error amplifier 340, and a voltage obtained by dividing the output voltage (VTX output) by the resistor Ri and the resistor Rf is applied. The error amplifier 340 controls the output voltage of the series regulator 310 (that is, the output voltage (VTX output) of the transmission power supply) so that the voltage difference between the two inputs becomes zero.

この結果、送信電源の出力電圧(VTX出力)は、以下の式で表される電圧となる。   As a result, the output voltage (VTX output) of the transmission power supply is a voltage represented by the following equation.

VTX出力=(1+Rf/Ri)VDAC ・・・(1−1)   VTX output = (1 + Rf / Ri) VDAC (1-1)

また、アナログ設定電圧VDACに対する出力電圧(VTX出力)の利得(ゲイン)は、以下の式で表される。   The gain of the output voltage (VTX output) with respect to the analog setting voltage VDAC is expressed by the following equation.

利得=(1+Rf/Ri) ・・・(1−2)   Gain = (1 + Rf / Ri) (1-2)

なお、上記の2式において、抵抗R2は、抵抗R1に対して十分大きいものとしている。   In the above two formulas, the resistance R2 is sufficiently larger than the resistance R1.

上記の2式から分かるように、従来の超音波診断装置における送信電源回路300では、DAC320の出力電圧VDACを、式(1−2)で表される利得により、パルス送信や連続波送信に関係なく一律に増幅して、送信電源の出力電圧(VTX出力)を設定するようになっていた。 As can be seen from the above two formulas, in the transmission power supply circuit 300 in the conventional ultrasonic diagnostic apparatus, the output voltage V DAC of the DAC 320 is used for pulse transmission or continuous wave transmission by the gain represented by the formula (1-2). Regardless of the amplification, the output voltage (VTX output) of the transmission power source is set uniformly.

図7は、従来の超音波診断装置におけるDAC320の設定値と、送信電源の出力電圧(VTX出力)との関係を示す入出力特性を模式的に示した模式図である。   FIG. 7 is a schematic diagram schematically showing input / output characteristics showing the relationship between the set value of the DAC 320 and the output voltage (VTX output) of the transmission power supply in the conventional ultrasonic diagnostic apparatus.

図7に示すように、従来の超音波診断装置における利得(入出力特性を示す直線の傾き)は、連続波送信モードとパルス送信モードとにおいて同一である。   As shown in FIG. 7, the gain (straight line indicating the input / output characteristics) in the conventional ultrasonic diagnostic apparatus is the same in the continuous wave transmission mode and the pulse transmission mode.

このため、エラーアンプ340の入力側の雑音(あるいは、入力側に換算した雑音)は、連続波送信モードとパルス送信モードとにかかわらず、同じ利得で増幅されて送信電源の出力電圧(VTX出力電圧)に重畳されることになる。   For this reason, the noise on the input side of the error amplifier 340 (or the noise converted to the input side) is amplified with the same gain regardless of the continuous wave transmission mode and the pulse transmission mode, and the output voltage of the transmission power supply (VTX output) Voltage).

このように、従来の超音波診断装置の送信電源回路300では、利得(ゲイン)が一定であったため、低い電圧値しか必要でない連続波送信モードの場合であっても、高い電圧値を必要とするパルス送信モードと同じ量の雑音が送信電源に重畳されるため、連続波送信モードの反射波におけるノイズの影響は大きかった。   Thus, in the transmission power supply circuit 300 of the conventional ultrasonic diagnostic apparatus, since the gain is constant, a high voltage value is required even in the continuous wave transmission mode where only a low voltage value is required. Since the same amount of noise as in the pulse transmission mode is superimposed on the transmission power supply, the influence of noise on the reflected wave in the continuous wave transmission mode was great.

また、図7から分かるように、連続波送信モードでは、DAC320の設定範囲のうち、低い電圧側の一部の領域しか使用しない。これに対し、パルス送信モードでは、高い電圧範囲まで使用する。   Further, as can be seen from FIG. 7, in the continuous wave transmission mode, only a part of the low voltage side of the setting range of the DAC 320 is used. On the other hand, in the pulse transmission mode, it is used up to a high voltage range.

一方、DAC320の設定精度(量子化の粗さ)は、連続波送信モードとパルス送信モードとでは異ならない。このため、連続波送信モードの出力電圧の設定精度は、パルス送信モードの出力電圧の設定精度に比べ、相対的に低くなる。   On the other hand, the setting accuracy (roughness of quantization) of the DAC 320 is not different between the continuous wave transmission mode and the pulse transmission mode. For this reason, the setting accuracy of the output voltage in the continuous wave transmission mode is relatively lower than the setting accuracy of the output voltage in the pulse transmission mode.

そこで、本実施形態に係る超音波診断装置は、送信電源の出力電圧の制御可能範囲を送信モードに応じて切り替えることにより、換言すれば、送信電源の電圧入力値に対する出力電圧値の利得を送信モードに応じて切り替えることにより、連続波送信モード(低出力送信モード)における電源ノイズを低減するようになっている。   Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment transmits the gain of the output voltage value with respect to the voltage input value of the transmission power source by switching the controllable range of the output voltage of the transmission power source according to the transmission mode. By switching according to the mode, power supply noise in the continuous wave transmission mode (low output transmission mode) is reduced.

(第1の実施形態)
以下、本実施形態に係る超音波診断装置100について、添付図面を参照して説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, an ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本実施形態に係る超音波診断装置100の概略の構成の一例を示した概略構成図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a schematic configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the present embodiment.

図1に示すように、本実施形態に係る超音波診断装置100は、超音波振動素子10、超音波送受信部20、信号処理部24、画像処理部25、表示部26、電源ユニット30および制御部40を備えて構成されている。   As shown in FIG. 1, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to this embodiment includes an ultrasonic vibration element 10, an ultrasonic transmission / reception unit 20, a signal processing unit 24, an image processing unit 25, a display unit 26, a power supply unit 30, and a control. A portion 40 is provided.

超音波振動素子10は、電気音響変換素子であり、送信時には電気的な駆動信号を送信超音波に変換し、受信時には超音波反射波(受信超音波)を電気的な受信信号に変換する。また、超音波振動素子10は、超音波プローブを構成するようになっている。   The ultrasonic vibration element 10 is an electroacoustic transducer, which converts an electrical drive signal into a transmission ultrasonic wave during transmission, and converts an ultrasonic reflected wave (received ultrasonic wave) into an electrical reception signal during reception. Further, the ultrasonic vibration element 10 constitutes an ultrasonic probe.

超音波送受信部20は、送信回路21および受信回路22を備えて構成されている。   The ultrasonic transmission / reception unit 20 includes a transmission circuit 21 and a reception circuit 22.

送信回路21は、被検体(生体)の所定方向に対し、送信超音波を放射するための駆動信号を超音波振動素子10に供給するようになっている。   The transmission circuit 21 supplies a drive signal for radiating transmission ultrasonic waves to the ultrasonic vibration element 10 in a predetermined direction of the subject (living body).

受信回路22は、超音波振動素子10から受信した複数チャンネルの受信信号を整相加算するようになっている。   The receiving circuit 22 is configured to perform phasing addition of reception signals of a plurality of channels received from the ultrasonic vibration element 10.

信号処理部24は、パルス送信モード(高出力送信モード)において、超音波エコー信号の包絡線(エンベロープ)を検出してBモード画像を生成する機能、血液の速度、パワー、分散などに基づきカラードプラ像を生成する機能などを有するほか、連続波(CW)送信モード(低出力送信モード)において、血流速度を測定する機能などを有している。   In the pulse transmission mode (high power transmission mode), the signal processing unit 24 detects the envelope (envelope) of the ultrasonic echo signal and generates a B-mode image based on the blood speed, power, dispersion, etc. In addition to having a function of generating a Doppler image, etc., it has a function of measuring a blood flow velocity in a continuous wave (CW) transmission mode (low output transmission mode).

画像処理部25は、信号処理部24において生成されたBモード像データやカラードプラ像データなどの超音波画像データに対し、必要な画像処理を施して、表示部26に表示させる機能を備えている。画像処理としては、被検体の撮像断面に座標系を合わせる座標変換処理や画像表示に適した諧調を設定する諧調処理がある。特に、画像処理後の時系列の超音波画像データは、リアルタイムに動画として表示部26に表示させるようになっている。   The image processing unit 25 has a function of performing necessary image processing on ultrasonic image data such as B-mode image data and color Doppler image data generated by the signal processing unit 24 and causing the display unit 26 to display the data. Yes. Image processing includes coordinate conversion processing for aligning the coordinate system with the imaging section of the subject and gradation processing for setting gradation suitable for image display. In particular, time-series ultrasonic image data after image processing is displayed on the display unit 26 as a moving image in real time.

表示部26は、画像処理部25において画像処理後の超音波画像データを、超音波画像として表示する表示装置である。   The display unit 26 is a display device that displays ultrasonic image data after image processing in the image processing unit 25 as an ultrasonic image.

電源ユニット30は、送信電源回路31と送信電源制御回路32とを備えるとともに、送信電源制御回路32は、シリーズレギュレータ310と電圧設定回路34を備えている。   The power supply unit 30 includes a transmission power supply circuit 31 and a transmission power supply control circuit 32, and the transmission power supply control circuit 32 includes a series regulator 310 and a voltage setting circuit 34.

送信電源回路31は、超音波診断装置100の操作部や筐体の側面に設けられた電源スイッチをONにすることにより、装置の各部に必要な電力供給を行う他、送信電源制御回路32に直流電源を供給するようになっている。   The transmission power supply circuit 31 supplies power necessary for each part of the apparatus by turning on a power switch provided on the operation unit of the ultrasonic diagnostic apparatus 100 or the side surface of the casing, and also transmits to the transmission power supply control circuit 32. DC power is supplied.

送信電源制御回路32は、制御部40によって設定される送信モードを受け付け、送信電源回路31の送信電源の出力電圧を送信モードに応じて切り替えるようになっている。例えば、送信電源の出力電圧が一方よりも低い低出力送信モード(例えば、連続波送信モード)と、低出力送信モードよりも送信電源の出力電圧が高い高出力送信モード(例えば、パルス送信モード)に応じて、送信電源の出力電圧の制御可能範囲を切り替えるようになっている。   The transmission power supply control circuit 32 receives the transmission mode set by the control unit 40 and switches the output voltage of the transmission power supply of the transmission power supply circuit 31 according to the transmission mode. For example, a low output transmission mode in which the output voltage of the transmission power source is lower than one (eg, continuous wave transmission mode) and a high output transmission mode in which the output voltage of the transmission power source is higher than that in the low output transmission mode (eg, pulse transmission mode) In response to this, the controllable range of the output voltage of the transmission power supply is switched.

また、送信電源制御回路32は、低出力送信モードの場合には、設定される送信電圧の最大電圧に対して、最大出力電圧が低くなるように出力電圧の範囲を設定する一方、高出力送信モードの場合には、設定される送信電圧に対して、最大出力電圧が高くなるように出力電圧の範囲を設定し、低出力送信モードと高出力送信モードとを切り替える機能を備えている。   In the low output transmission mode, the transmission power control circuit 32 sets the output voltage range so that the maximum output voltage is lower than the maximum transmission voltage to be set, while the high output transmission is performed. In the case of the mode, the output voltage range is set so that the maximum output voltage becomes higher than the set transmission voltage, and a function of switching between the low output transmission mode and the high output transmission mode is provided.

なお、低出力送信モードは、連続波(CW)送信モードに限定されるものではなく、造影剤を用いた撮像で使用されるコントラスト造影モードであってもよい。コントラスト造影モードにおけるパルス送信電源の出力電圧は、連続波送信モードに近い電圧の範囲(数Vから10V程度)により送信パルスを制御するようになっているため、連続波送信モードと同様の出力電圧の範囲に設定することにより、精度よくパルス電圧の値を切り替えることができる。また、送信モードは、低出力送信モードと高出力送信モードの2つに限定されるものではなく、3つ以上の送信モードを切り替える形態であってもよい。   The low-power transmission mode is not limited to the continuous wave (CW) transmission mode, and may be a contrast contrast mode used for imaging using a contrast agent. Since the output voltage of the pulse transmission power source in the contrast contrast mode is controlled by the voltage range (several V to 10 V) close to the continuous wave transmission mode, the output voltage is the same as that in the continuous wave transmission mode. By setting to this range, the value of the pulse voltage can be accurately switched. Further, the transmission mode is not limited to two, that is, the low output transmission mode and the high output transmission mode, and may be a mode in which three or more transmission modes are switched.

また、送信電源制御回路32の電圧設定回路34は、送信電源制御回路32においてシリーズレギュレータ310以外の回路によって構成されるものであり、電圧の設定や送信モードの切り替えなどを行うようになっている。   The voltage setting circuit 34 of the transmission power supply control circuit 32 is configured by a circuit other than the series regulator 310 in the transmission power supply control circuit 32, and performs voltage setting, transmission mode switching, and the like. .

制御部40は、操作部(図示せず)の操作によって入力された制御情報や設定情報により、送信電源制御回路32に対し、出力電圧に対する設定や送信モードの設定を行うようになっている。   The control unit 40 is configured to set the output voltage and the transmission mode for the transmission power supply control circuit 32 based on control information and setting information input by operating an operation unit (not shown).

図2は、本実施形態に係る超音波診断装置100の送信電源制御回路32の構成を示した回路図である。   FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of the transmission power supply control circuit 32 of the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the present embodiment.

図2に示すように、本実施形態に係る超音波診断装置100の送信電源制御回路32は、FET(Fieled Effect Transistor)などで構成される出力電圧可変型のシリーズレギュレータ310、DAC320、抵抗R1、抵抗R2、抵抗R3、バッファアンプ330、エラーアンプ340、インバータIV1、抵抗Ri1、抵抗Ri2および抵抗Rfなどを備えて構成されている。   As shown in FIG. 2, the transmission power supply control circuit 32 of the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the present embodiment includes an output voltage variable series regulator 310, a DAC 320, a resistor R1, an FET (Field Effect Effect Transistor), and the like. A resistor R2, a resistor R3, a buffer amplifier 330, an error amplifier 340, an inverter IV1, a resistor Ri1, a resistor Ri2, a resistor Rf, and the like are provided.

本実施形態に係る送信電源制御回路32が、図6に示した従来の送信電源回路300と異なる点は、CW_EN信号により、送信モードに応じて送信電源の出力電圧VTXの制御可能範囲を切り替える機能を有している点である。より具体的には、送信電源の電圧入力値(DAC320の出力のアナログ設定電圧VDAC)に対する出力電圧VTXの利得を、送信モードに応じて切り替える機能を有している点である。なお、従来の送信電源回路300と共通するところは、同一の符号を付し、説明を適宜、省略する。 The transmission power supply control circuit 32 according to the present embodiment is different from the conventional transmission power supply circuit 300 shown in FIG. 6 in that the CW_EN signal is used to switch the controllable range of the output voltage VTX of the transmission power supply according to the transmission mode. It is the point which has. More specifically, it has a function of switching the gain of the output voltage VTX with respect to the voltage input value of the transmission power supply (the analog setting voltage V DAC of the output of the DAC 320) according to the transmission mode. The parts common to the conventional transmission power supply circuit 300 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

本実施形態では、CW_EN信号のオンとオフを切り替えることにより、低出力送信モードと高出力送信モードとを切り替えるようになっている。   In the present embodiment, the low power transmission mode and the high power transmission mode are switched by switching the CW_EN signal on and off.

CW_EN信号は、例えば、Bモードによる撮影を行う場合などにおいて高電圧による送信を行う高出力送信モード(以下、これをPWモードともいう。)で送信する場合にはLowとなり、連続波パルスによる血流の撮影を行う場合などにおいて低電圧による送信を行う低出力送信モード(以下、これをCWモードともいう。)で送信する場合には、Highとなる。   The CW_EN signal is low when transmitting in a high-power transmission mode (hereinafter also referred to as PW mode) in which transmission is performed with a high voltage, for example, when imaging in the B mode is performed, and blood due to a continuous wave pulse. When transmitting in a low-power transmission mode (hereinafter also referred to as CW mode) in which transmission is performed at a low voltage, for example, when shooting a stream, the signal becomes high.

次に、図2を参照しながらPWモード時(高出力送信モード時)の利得(ゲイン)を算出する。   Next, the gain in the PW mode (high power transmission mode) is calculated with reference to FIG.

PWモードでは、CW_EN信号はLowであり、抵抗R3に直列接続されるスイッチはオフとなり、抵抗Ri2に直列接続されるスイッチはオンとなる。このとき、DAC320の出力からエラーアンプ340のマイナス端子に電圧が入力されるまでの回路では、抵抗R1と抵抗R2とによりDAC320の出力VDACが分圧されるので、エラーアンプ340のマイナス側入力電圧は、次式で表される。   In the PW mode, the CW_EN signal is low, the switch connected in series to the resistor R3 is turned off, and the switch connected in series to the resistor Ri2 is turned on. At this time, in the circuit from the output of the DAC 320 until the voltage is input to the negative terminal of the error amplifier 340, the output VDAC of the DAC 320 is divided by the resistor R1 and the resistor R2, so the negative side input voltage of the error amplifier 340 Is expressed by the following equation.

エラーアンプ340の入力電圧(−)=R2/(R1+R2)×VDAC ・・(2)   Error amplifier 340 input voltage (−) = R2 / (R1 + R2) × VDAC (2)

一方、エラーアンプ340のプラス端子には、抵抗Ri1と抵抗Ri2の並列抵抗(Ri1//Ri2)と、抵抗Rfによって出力電圧VTXが分圧された電圧が印加される。このとき、送信電源の出力電圧VTXと、エラーアンプ340のプラス側入力電圧の関係は、エラーアンプ340のトランジスタなどのインピーダンスを無視すると、次式で表される。   On the other hand, to the plus terminal of the error amplifier 340, a parallel resistance (Ri1 // Ri2) of the resistors Ri1 and Ri2 and a voltage obtained by dividing the output voltage VTX by the resistor Rf are applied. At this time, the relationship between the output voltage VTX of the transmission power supply and the plus-side input voltage of the error amplifier 340 is expressed by the following equation when the impedance of the transistor of the error amplifier 340 is ignored.

出力電圧VTX=(1+(Rf/(Ri1//Ri2)))×エラーアンプ340の入力電圧(+) ・・・(3)   Output voltage VTX = (1+ (Rf / (Ri1 // Ri2))) × input voltage of error amplifier 340 (+) (3)

エラーアンプ340のマイナス側とプラス側の電圧は等しくなるため、式(2)と式(3)により、PWモードでのゲインGPW(=VTX/VDAC)は、次式で表される。   Since the negative side voltage and the positive side voltage of the error amplifier 340 are equal to each other, the gain GPW (= VTX / VDAC) in the PW mode is expressed by the following equation from the equations (2) and (3).

GPW=(R2/(R1+R2))×(1+(Rf/(Ri1//Ri2)))
・・・(4)
GPW = (R2 / (R1 + R2)) × (1+ (Rf / (Ri1 // Ri2)))
... (4)

次に、CWモード時(低出力送信モード時)の利得(ゲイン)を算出する。   Next, a gain in the CW mode (low output transmission mode) is calculated.

CWモード時では、CW_EN信号はHighとなり、抵抗R3に直列接続されるスイッチはオンとなる。このとき、DAC320の出力からエラーアンプ340のマイナス端子に入力されるまでの回路では、バッファアンプ330のプラス端子に抵抗R2と抵抗R3とが並列接続され、この並列抵抗(R2//R3)と抵抗R1の分圧によってこの回路の利得(ゲイン)が決定される。したがって、エラーアンプ340の入力電圧は、次式で表される。   In the CW mode, the CW_EN signal is High, and the switch connected in series to the resistor R3 is turned on. At this time, in the circuit from the output of the DAC 320 to the negative terminal of the error amplifier 340, the resistor R2 and the resistor R3 are connected in parallel to the positive terminal of the buffer amplifier 330, and this parallel resistance (R2 // R3) and The gain of this circuit is determined by the divided voltage of the resistor R1. Therefore, the input voltage of the error amplifier 340 is expressed by the following equation.

エラーアンプ340の入力電圧(−)=(R2//R3)/(R1+(R2//R3))×VDAC ・・・(5)   Input voltage of the error amplifier 340 (−) = (R2 // R3) / (R1 + (R2 // R3)) × VDAC (5)

また、CWモード時には、抵抗Ri2のスイッチはインバータIV1によりオフとなる。したがって、送信電源の出力電圧VTXは、抵抗Ri1と抵抗Rfによって、次式で表される。   In the CW mode, the switch of the resistor Ri2 is turned off by the inverter IV1. Therefore, the output voltage VTX of the transmission power supply is expressed by the following equation using the resistor Ri1 and the resistor Rf.

送信電源の出力電圧VTX=(1+(Rf/(Ri1)))×エラーアンプ340の入力電圧(+) ・・・(6)   Output voltage VTX = (1+ (Rf / (Ri1))) × input voltage (+) of error amplifier 340 (6)

PWモードと同様に、エラーアンプ340のマイナス側とプラス側の電圧は等しくなるため、式(5)と式(6)により、CWモードでのゲインGCW(=VTX/VDAC)は、次式で表される。   As in the PW mode, the negative and positive voltages of the error amplifier 340 are equal to each other. Therefore, the gain GCW (= VTX / VDAC) in the CW mode is expressed by the following equation using the equations (5) and (6). expressed.

GCW=(R2//R3)/(R1+(R2//R3)×(1+(Rf/(Ri1)))
・・・(7)
GCW = (R2 // R3) / (R1 + (R2 // R3) × (1+ (Rf / (Ri1)))
... (7)

ここで、各抵抗に具体的な抵抗値を一例として設定してみる。例えば、抵抗R1は2kΩに、抵抗R2は1MΩに、抵抗R3は220Ωに設定するとともに、抵抗Ri1は250Ωに、抵抗Ri2は200Ωに、抵抗Rfは1kΩに設定する。   Here, a specific resistance value is set as an example for each resistor. For example, the resistor R1 is set to 2 kΩ, the resistor R2 is set to 1 MΩ, the resistor R3 is set to 220Ω, the resistor Ri1 is set to 250Ω, the resistor Ri2 is set to 200Ω, and the resistor Rf is set to 1 kΩ.

この場合、PWモード時のゲインGPWは、数式(4)より、9.98倍となり、これに対し、CWモード時におけるゲインGCWは、式(7)より、0.495倍となる。   In this case, the gain GPW in the PW mode is 9.98 times from Equation (4), whereas the gain GCW in the CW mode is 0.495 times from Equation (7).

例えば、DAC320の出力の可変範囲が0V〜2Vの場合、送信電源の出力電圧VTXの制御可能範囲は、PWモード時においては、0V〜19.960Vとなる一方、CWモード時においては、0V〜0.991Vとなる。   For example, when the variable range of the output of the DAC 320 is 0V to 2V, the controllable range of the output voltage VTX of the transmission power supply is 0V to 19.960V in the PW mode, while 0V to in the CW mode. 0.991V.

図3は、本実施形態に係る超音波診断装置100の送信電源制御回路32において、送信電源の設定値と出力電圧の関係を示した説明図である。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the set value of the transmission power supply and the output voltage in the transmission power supply control circuit 32 of the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the present embodiment.

図3では、PWモード時とCWモード時のそれぞれの送信電源が設定されたときの出力電圧を示しており、各出力電圧は、設定電圧がそれぞれ異なる利得(ゲイン)でゲイン倍されていることを示している。   FIG. 3 shows the output voltage when the respective transmission power sources are set in the PW mode and the CW mode, and each output voltage is obtained by multiplying the set voltage by a different gain. Is shown.

具体的には、PWモードが設定されている場合は、DAC320に設定された設定電圧に対し、9.98倍されて最大出力電圧を出力することを示している。一方、CWモードが設定されている場合は、DAC320に設定された設定電圧に対し、0.495倍されて最大出力電圧が低く抑えることを示している。   Specifically, when the PW mode is set, it indicates that the set voltage set in the DAC 320 is multiplied by 9.98 and the maximum output voltage is output. On the other hand, when the CW mode is set, it indicates that the set voltage set in the DAC 320 is multiplied by 0.495 and the maximum output voltage is kept low.

また、CWモードにおいて利得(ゲイン)が低く設定されていることにより、DAC320の可変範囲を最大値に設定しても、送信電源出力電圧の最大値を低くすることができ、この結果、CWモードにおける出力電圧の設定精度を、従来よりも向上させることが可能となる。   Further, since the gain (gain) is set low in the CW mode, the maximum value of the transmission power supply output voltage can be lowered even if the variable range of the DAC 320 is set to the maximum value. As a result, the CW mode Thus, it is possible to improve the setting accuracy of the output voltage at.

このように、本実施形態に係る超音波診断装置100は、電源ユニット30の送信電源制御回路32において、送信モードに応じて送信電源の出力電圧の制御可能範囲を切り替えることができる。換言すれば、送信モードに応じて、DAC320の出力であるアナログ設定電圧に対する送信電源の出力電圧の利得(ゲイン)を切り替えることができる。   As described above, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the present embodiment can switch the controllable range of the output voltage of the transmission power according to the transmission mode in the transmission power control circuit 32 of the power supply unit 30. In other words, the gain of the output voltage of the transmission power supply with respect to the analog setting voltage that is the output of the DAC 320 can be switched according to the transmission mode.

このため、CWモード時(例えば、連続波送信モード時やコントラスト造影モード時)の送信電圧に重畳されるノイズを少なくすることができるとともに、低電圧領域の設定精度を向上させることができ、比較的低いパルス送信モードやコントラスト造影モードなどにおいて送信電圧の制御精度が向上する。   For this reason, noise superimposed on the transmission voltage in the CW mode (for example, in the continuous wave transmission mode or contrast contrast mode) can be reduced, and the setting accuracy of the low voltage region can be improved. The control accuracy of the transmission voltage is improved in the low pulse transmission mode and contrast contrast mode.

また、本実施形態に係る送信電源制御回路32は、低ノイズの増幅器を選定する必要もなくCW送信モード時におけるノイズを低減することができるので、コストダウンや電源回路の簡素化を図ることができる。   In addition, since the transmission power control circuit 32 according to the present embodiment can reduce noise in the CW transmission mode without selecting a low noise amplifier, the cost can be reduced and the power circuit can be simplified. it can.

(第2の実施形態)
図4は、第2の実施形態に係る超音波診断装置の送信電源制御回路42の構成を示した回路図である。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of the transmission power control circuit 42 of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment.

第2の実施形態に係る超音波診断装置は、送信電源制御回路32において、シリーズレギュレータ310の前段に、さらにレギュレータ423を直列に設ける構成となっている。この前段に設けられたレギュレータ423も電圧制御型のレギュレータであり、シリーズレギュレータに比べてより低損失のPWM(Pulse Width Modulation)方式のスイッチングレギュレータなどで構成することができる。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment has a configuration in which a regulator 423 is further provided in series before the series regulator 310 in the transmission power supply control circuit 32. The regulator 423 provided in the preceding stage is also a voltage control type regulator, and can be configured by a PWM (Pulse Width Modulation) type switching regulator having a lower loss than a series regulator.

シリーズレギュレータ310の前段に、さらにレギュレータ423を設けることにより、電源ノイズをさらに低減することができる他、レギュレータ423への制御電圧(バッファアンプ422の出力電圧)を制御することにより、シリーズレギュレータ310への入力電圧を調整することができる。   By providing a regulator 423 in front of the series regulator 310, power supply noise can be further reduced, and by controlling the control voltage to the regulator 423 (the output voltage of the buffer amplifier 422), the series regulator 310 can be controlled. The input voltage can be adjusted.

シリーズレギュレータ310は、電圧安定化の観点からは優れた特性を示すものの、シリーズレギュレータ310の入力側と出力側の電圧差が大きい場合(入力電圧の方が出力電圧よりも高い場合)、その電圧差に応じた電力損失が内部で発生する。   Although the series regulator 310 exhibits excellent characteristics from the viewpoint of voltage stabilization, when the voltage difference between the input side and the output side of the series regulator 310 is large (when the input voltage is higher than the output voltage), the voltage A power loss corresponding to the difference occurs internally.

前述したように、第1の実施形態では、送信モードに応じて送信電源の出力電圧VTX(すなわち、シリーズレギュレータ310の出力電圧)を切り替えている。したがって、例えば、PWモードの出力電圧に対応した高い電圧をシリーズレギュレータ310に入力したままでCWモードに切り替えると、CWモードではシリーズレギュレータ310の入力電圧と出力電圧との電圧差が大きくなり、大きな電力損失がシリーズレギュレータ310で発生する。   As described above, in the first embodiment, the output voltage VTX of the transmission power supply (that is, the output voltage of the series regulator 310) is switched according to the transmission mode. Therefore, for example, when switching to the CW mode while a high voltage corresponding to the output voltage in the PW mode is being input to the series regulator 310, the voltage difference between the input voltage and the output voltage of the series regulator 310 increases in the CW mode. Power loss occurs in the series regulator 310.

そこで、第2の実施形態では、送信モードに応じて、シリーズレギュレータ310の入力電圧を切り替えるように構成している。   Therefore, in the second embodiment, the input voltage of the series regulator 310 is switched according to the transmission mode.

図4では、第1の実施形態に係る超音波診断装置100の送信電源制御回路32に、電源制御I/F(interface)410と、レギュレータ回路420とをさらに備えるようになっている。   In FIG. 4, the transmission power control circuit 32 of the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the first embodiment further includes a power control I / F (interface) 410 and a regulator circuit 420.

レギュレータ回路420は、パルス幅変調型のレギュレータ423と、レギュレータ423の出力電圧を設定し、制御するためのDAC421と、バッファアンプ422とを有している。その他の構成については、第1の実施形態の回路構成と同一であるため説明を省略する。   The regulator circuit 420 includes a pulse width modulation regulator 423, a DAC 421 for setting and controlling the output voltage of the regulator 423, and a buffer amplifier 422. Since other configurations are the same as the circuit configuration of the first embodiment, description thereof is omitted.

電源制御I/F410は、レギュレータ回路420に送信電圧を設定すると機能と、DAC320に送信電源を設定する機能と、CWモードかPWモードかを切り替える機能を備えている。   The power supply control I / F 410 has a function of setting a transmission voltage in the regulator circuit 420, a function of setting a transmission power supply in the DAC 320, and a function of switching between the CW mode and the PW mode.

電源制御I/F410は、レギュレータ423の出力電圧が、送信電源の出力電圧VTXよりも、所定のオフセット電圧だけ高い電圧となるように、レギュレータ423を制御する電圧を、DAC421およびバッファアンプ422を介して印加する。   The power supply control I / F 410 passes a voltage for controlling the regulator 423 via the DAC 421 and the buffer amplifier 422 so that the output voltage of the regulator 423 is higher than the output voltage VTX of the transmission power supply by a predetermined offset voltage. Apply.

電源制御I/F410は、送信モードによって設定値が切り替えられ、PWモードの場合は、レギュレータ423の出力電圧を、PWモードでの送信電源の出力電圧VTXよりも、例えば、+2Vだけ高く設定する。また、CWモードの場合は、レギュレータ423の出力電圧を、CWモードでの送信電源の出力電圧VTXよりも、例えば、+0.5Vだけ高く設定する。   The power supply control I / F 410 switches the setting value depending on the transmission mode. In the PW mode, the power supply control I / F 410 sets the output voltage of the regulator 423 higher by, for example, + 2V than the output voltage VTX of the transmission power supply in the PW mode. In the CW mode, the output voltage of the regulator 423 is set higher by, for example, +0.5 V than the output voltage VTX of the transmission power supply in the CW mode.

CWモードの場合、出力電流は、時間的にほぼ一定であるため、シリーズレギュレータ310の入出力電力差(オフセット電圧)をそれほど大きく設定しなくても、出力電流を安定に供給することができる。むしろ、オフセット電圧をできるだけ小さく設定した方が、シリーズレギュレータ310内での電力損失低減の観点からは好ましい。   In the CW mode, the output current is substantially constant over time, so that the output current can be stably supplied without setting the input / output power difference (offset voltage) of the series regulator 310 so large. Rather, setting the offset voltage as small as possible is preferable from the viewpoint of reducing power loss in the series regulator 310.

これに対し、PWモードの場合には、断続的にパルス駆動を行うため、シリーズレギュレータ310の入出力電力差(オフセット電圧)をある程度大きく設定しないと送信電源の出力変動が大きくなる。   On the other hand, in the PW mode, since pulse driving is intermittently performed, the output fluctuation of the transmission power source becomes large unless the input / output power difference (offset voltage) of the series regulator 310 is set to be large to some extent.

そこで、PWモードでは、CWモードのオフセット電圧(例えば、0.5V)よりも大きなオフセット電圧(例えば、2V)を設定する。また、PWモード時の出力電流は、時間平均すると、CWモードと比べはるかに小さいので、入出力間電圧(オフセット電圧)を大きくしたとしても、電力損失は小さい。   Therefore, in the PW mode, an offset voltage (for example, 2V) larger than the offset voltage (for example, 0.5V) in the CW mode is set. Further, since the output current in the PW mode is much smaller than that in the CW mode on a time average, the power loss is small even if the voltage between the input and output (offset voltage) is increased.

上述したように、第2の実施形態では、第1の実施形態に係る超音波診断装置100の送信電源制御回路32に、電源制御I/F410とパルス変調型のレギュレータ回路420とをさらに備えることにより、送信ノイズの低減を図るとともに、シリーズレギュレータ310内部の電力損失の低減を図ることができる。   As described above, in the second embodiment, the transmission power control circuit 32 of the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the first embodiment further includes the power control I / F 410 and the pulse modulation type regulator circuit 420. Thus, transmission noise can be reduced and power loss in the series regulator 310 can be reduced.

なお、第2の実施形態では、レギュレータ回路420に、所定のオフセット電圧を設定するようになっていたが、本実施形態はこれに限らず、送信電源に10%のゲインを加えたり、ゲインとオフセットの両方を計算して、これらを加味して設定するようにしてもよい。   In the second embodiment, a predetermined offset voltage is set in the regulator circuit 420. However, the present embodiment is not limited to this, and a gain of 10% is added to the transmission power source, Both offsets may be calculated and set by taking these into account.

(第3の実施形態)
第3の実施形態では、第1の実施形態に係る超音波診断装置100に、さらにローパスフィルタを備えるようになっている。
(Third embodiment)
In the third embodiment, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the first embodiment is further provided with a low-pass filter.

図5は、第3の実施形態にかかる超音波診断装置の送信電源制御回路52において、さらにローパスフィルタ(LPF:Low Pass Filter)500を備えて構成された回路図を示している。   FIG. 5 shows a circuit diagram in which the transmission power supply control circuit 52 of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the third embodiment is further provided with a low-pass filter (LPF) 500.

LPF500は、低い周波数を通過させ、高い周波数を遮断する機能を有している。   The LPF 500 has a function of passing a low frequency and blocking a high frequency.

第3の実施形態に係る送信電源制御回路52は、第1の実施形態において、CW_EN信号によってCWモードが選択されている場合に、ローパスフィルタを機能させるようになっている。一方、PWモードが選択されている場合は、LPF500をバイパスさせるようになっている。   In the first embodiment, the transmission power control circuit 52 according to the third embodiment causes the low-pass filter to function when the CW mode is selected by the CW_EN signal. On the other hand, when the PW mode is selected, the LPF 500 is bypassed.

これにより、送信電源制御回路52は、PWモードの場合には、LPF500による損失を受けることなく大電流を流すことができ、一方、CWモードの場合には、LPF500により高周波数成分によるノイズの低減を図ることができる。   As a result, the transmission power control circuit 52 can flow a large current without receiving a loss due to the LPF 500 in the PW mode, while the LPF 500 reduces noise due to high frequency components in the CW mode. Can be achieved.

なお、第3の実施形態では、第1の実施形態に係る超音波診断装置100の送信電源制御回路32に、CWモード時に機能するLPF500をさらに備えるようになっていたが、これに限定されるものではない。例えば、従来の超音波診断装置であっても、CW_EN信号などによりCWモードを設定するようにして、その際に、LPF500を機能させるようにしてもよい。   In the third embodiment, the transmission power supply control circuit 32 of the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the first embodiment further includes the LPF 500 that functions in the CW mode. However, the present invention is not limited to this. It is not a thing. For example, even in a conventional ultrasonic diagnostic apparatus, the CW mode may be set by a CW_EN signal or the like, and the LPF 500 may function at that time.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10 超音波振動素子
20 超音波送受信部
21 送信回路
22 受信回路
23 送受信用電源ユニット
24 信号処理部
25 画像処理部
26 表示部
30 電源ユニット
31 送信電源回路
32、42、52 送信電源制御回路
34 電圧設定回路
40 制御部
100 超音波診断装置
310 シリーズレギュレータ
320 DAC
330 バッファアンプ
340 エラーアンプ
410 電源制御I/F
420 レギュレータ回路
421 DAC
422 バッファアンプ
423 レギュレータ
500 ローパスフィルタ(LPF)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Ultrasonic vibrating element 20 Ultrasonic transmission / reception part 21 Transmission circuit 22 Reception circuit 23 Transmission / reception power supply unit 24 Signal processing part 25 Image processing part 26 Display part 30 Power supply unit 31 Transmission power supply circuit 32,42,52 Transmission power supply control circuit 34 Voltage Setting circuit 40 Control unit 100 Ultrasonic diagnostic apparatus 310 Series regulator 320 DAC
330 Buffer amplifier 340 Error amplifier 410 Power control I / F
420 Regulator circuit 421 DAC
422 Buffer amplifier 423 Regulator 500 Low pass filter (LPF)

Claims (8)

超音波振動子から超音波を送信するように制御する送信回路と、
電源回路と、前記電源回路の出力電圧に基づく前記送信回路への出力電圧の設定用の電源制御回路とを含み、前記送信回路への力電圧の範囲が異なる複数の送信モードに応じて前記送信回路に電力を供給する電源ユニットと、
を備え、
前記電源制御回路は、
前記送信回路に電力を供給するシリーズレギュレータと、
出力電圧設定用のエラーアンプを設ける電圧設定回路と、
を備え、
前記電圧設定回路は、
前記エラーアンプにおける複数の利得であって、前記複数の送信モード間で設定電圧に対する最大出力電圧が異なる前記複数の利得を、前記複数の送信モードに応じて切り換えることで、前記シリーズレギュレータの出力電圧を制御する
超音波診断装置。
A transmission circuit that controls to transmit ultrasonic waves from the ultrasonic transducer;
A power supply circuit, and a power control circuit for setting the output voltage to the transmission circuit based on the output voltage of the power supply circuit, wherein in response to the transmission mode ranges different in output voltage to the transmission circuit A power supply unit for supplying power to the transmission circuit;
With
The power supply control circuit
A series regulator for supplying power to the transmission circuit;
A voltage setting circuit for providing an error amplifier for setting the output voltage;
With
The voltage setting circuit includes:
The plurality of gains in the error amplifier, wherein the plurality of gains having different maximum output voltages with respect to a set voltage between the plurality of transmission modes are switched in accordance with the plurality of transmission modes , whereby the output voltage of the series regulator To control the
Ultrasonic diagnostic equipment.
前記複数の送信モードは、高出力送信モードと低出力送信モードとを少なくとも有し、
前記電圧設定回路は、前記高出力送信モードのときには前記出力電圧の範囲を広く設定し、前記低出力送信モードのときには、前記出力電圧の範囲を、前記高出力送信モードのときよりも狭く設定する、
請求項1に記載の超音波診断装置。
The plurality of transmission modes have at least a high-power transmission mode and a low-power transmission mode,
The voltage setting circuit sets a wide range of the output voltage in the high output transmission mode, and sets the output voltage range narrower in the low output transmission mode than in the high output transmission mode. ,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1.
記電圧設定回路は、デジタルの前記設定電圧をアナログの制御電圧に変換するデジタル−アナログ変換回路を設け、前記電源回路の力電圧を制御するために前記制御電圧に基づいて前記シリーズレギュレータを制御する、
請求項に記載の超音波診断装置。
Before SL voltage setting circuit, a digital converts the set voltage of the digital to analog control voltage - providing analog conversion circuit, the series regulator based on the control voltage for controlling the output voltage of the power supply circuit Control,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2 .
前記電圧設定回路は、前記複数の利得のうち、前記低出力送信モードのときの利得を前記高出力送信モードのときの利得よりも低く設定すると共に、記デジタル−アナログ変換回路のフルスケール値を、前記低出力送信モードにおける前記電源制御回路の出力電圧の最大値に対応させる
請求項3に記載の超音波診断装置。
Wherein the voltage setting circuit among the plurality of gain, the gain at the time of low power transmission mode and sets lower than the gain at the time of the high output transmit mode, before Symbol Digital - full scale value of the analog conversion circuit Corresponding to the maximum value of the output voltage of the power supply control circuit in the low-power transmission mode ,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3.
前記電圧設定回路は、前記シリーズレギュレータの入出力間の電圧差が所定のオフセット電圧となるように、前記シリーズレギュレータの入力電圧を、前記複数の送信モードに応じて切り替える、
請求項3または4に記載の超音波診断装置。
The voltage setting circuit switches the input voltage of the series regulator according to the plurality of transmission modes so that a voltage difference between the input and output of the series regulator becomes a predetermined offset voltage.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3 or 4.
前記電圧設定回路は、前記低出力送信モードのときは、前記オフセット電圧を前記高出力送信モードのときよりも小さく設定する、
請求項5に記載の超音波診断装置。
The voltage setting circuit sets the offset voltage smaller in the low output transmission mode than in the high output transmission mode.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 5.
前記電圧設定回路は、
低い周波数を通過させ、高い周波数を遮断するローパスフィルタを、前記シリーズレギュレータの出力端側にさらに備え、
前記低出力送信モードのときには前記ローパスフィルタを機能させる一方、前記高出力送信モードのときには前記ローパスフィルタをバイパスさせる、
請求項2から6のいずれか1項に記載の超音波診断装置。
The voltage setting circuit includes:
A low-pass filter that allows low frequencies to pass and blocks high frequencies is further provided on the output end side of the series regulator ,
The low-pass filter functions in the low-power transmission mode, while the low-pass filter is bypassed in the high-power transmission mode.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2.
前記低出力送信モードは、連続波送信モードまたは造影剤によるコントラスト造影モードであり、前記高出力送信モードはパルス送信モードである、
請求項2から7のいずれか1項に記載の超音波診断装置。
The low power transmission mode is a continuous wave transmission mode or a contrast contrast mode with a contrast agent, and the high power transmission mode is a pulse transmission mode.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2.
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