JPH06121778A - スイッチング周波数発生器 - Google Patents
スイッチング周波数発生器Info
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- JPH06121778A JPH06121778A JP4270339A JP27033992A JPH06121778A JP H06121778 A JPH06121778 A JP H06121778A JP 4270339 A JP4270339 A JP 4270339A JP 27033992 A JP27033992 A JP 27033992A JP H06121778 A JPH06121778 A JP H06121778A
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- switching
- switching frequency
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
- G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
- G01R33/3607—RF waveform generators, e.g. frequency generators, amplitude-, frequency- or phase modulators or shifters, pulse programmers, digital to analog converters for the RF signal, means for filtering or attenuating of the RF signal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】スイッチング周波数の高調波に因るノイズを、
画像上から追い出す。 【構成】傾斜磁場電源１０は、基準信号と検出コイル電
圧とを比較するエラーアンプ１１を備え、その出力側
に、ＰＷＭ回路１２、パワースイッチ１３、平滑回路１
４を介して傾斜磁場コイル１５が接続される。コイル１
５に流れる電流は抵抗１７により電圧値として検出さ
れ、エラーアンプ１１の検出コイル電圧となる。ＰＷＭ
回路１２は、スイッチング周波数発生器１６からの同期
信号ｆ”に応じてそのスイッチング周波数を変える。ス
イッチング周波数発生器１６は、例えばリング変調器及
び分周器を備えており、ＰＷＭ回路１２の定格スイッチ
ング周波数から少しずれた周波数のスイッチング信号を
生成可能になっている。
画像上から追い出す。 【構成】傾斜磁場電源１０は、基準信号と検出コイル電
圧とを比較するエラーアンプ１１を備え、その出力側
に、ＰＷＭ回路１２、パワースイッチ１３、平滑回路１
４を介して傾斜磁場コイル１５が接続される。コイル１
５に流れる電流は抵抗１７により電圧値として検出さ
れ、エラーアンプ１１の検出コイル電圧となる。ＰＷＭ
回路１２は、スイッチング周波数発生器１６からの同期
信号ｆ”に応じてそのスイッチング周波数を変える。ス
イッチング周波数発生器１６は、例えばリング変調器及
び分周器を備えており、ＰＷＭ回路１２の定格スイッチ
ング周波数から少しずれた周波数のスイッチング信号を
生成可能になっている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、スイッチング周波数
を供給するスイッチング周波数発生器に係り、とくに磁
気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置のパルス幅変調（Ｐ
ＷＭ）方式の傾斜磁場電源やクロック回路などに好適な
スイッチング周波数発生器に関する。
を供給するスイッチング周波数発生器に係り、とくに磁
気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置のパルス幅変調（Ｐ
ＷＭ）方式の傾斜磁場電源やクロック回路などに好適な
スイッチング周波数発生器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、磁気共鳴イメージング装置におけ
る傾斜磁場電源の一方式として、パルス幅制御方式があ
る。この方式の傾斜磁場電源は、例えば、基準電圧信号
と傾斜磁場電流を電圧で検出した検出電圧信号との差を
演算する回路と、この回路の出力信号でデューティ比を
可変するＰＷＭ回路と、このＰＷＭ回路の出力でオン、
オフするスイッチ回路と、このスイッチ回路と傾斜磁場
コイルとの間に挿入された平滑回路とを備えている。こ
の内、ＰＷＭ回路は、外部発振器又は内部発振器を備
え、その発振出力を同期信号としてパルス幅制御を行
う。この場合、外部発振器や内部発振器の発振周波数は
固定されている。
る傾斜磁場電源の一方式として、パルス幅制御方式があ
る。この方式の傾斜磁場電源は、例えば、基準電圧信号
と傾斜磁場電流を電圧で検出した検出電圧信号との差を
演算する回路と、この回路の出力信号でデューティ比を
可変するＰＷＭ回路と、このＰＷＭ回路の出力でオン、
オフするスイッチ回路と、このスイッチ回路と傾斜磁場
コイルとの間に挿入された平滑回路とを備えている。こ
の内、ＰＷＭ回路は、外部発振器又は内部発振器を備
え、その発振出力を同期信号としてパルス幅制御を行
う。この場合、外部発振器や内部発振器の発振周波数は
固定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記ＰＷＭ回路のよう
にスイッチング動作をする回路では、本質的に、その出
力波に基本周波数の整数倍の高調波成分が含まれ、その
高調波成分がノイズの原因となることが多い。これは、
磁気共鳴イメージング装置は、水素などの被測定物体の
磁場中における共鳴周波数帯域で、非常に高感度の受信
機と同じであることによる。例えば、磁気共鳴イメージ
ング装置の共鳴周波数をｆ0 とし、スイッチング周波数
をｆ′としたとき、図７のように、共鳴周波数ｆ0 を中
心とする画像帯域に、スイッチング周波数ｆ′の高調波
成分（図の例では、５ｆ′）が入ることがあり、そのよ
うな場合、ＭＲＩ再構成画像上に、いわゆる「Ｆ1 ノイ
ズ」と言われる、線状のアーチファクトが発生してい
た。
にスイッチング動作をする回路では、本質的に、その出
力波に基本周波数の整数倍の高調波成分が含まれ、その
高調波成分がノイズの原因となることが多い。これは、
磁気共鳴イメージング装置は、水素などの被測定物体の
磁場中における共鳴周波数帯域で、非常に高感度の受信
機と同じであることによる。例えば、磁気共鳴イメージ
ング装置の共鳴周波数をｆ0 とし、スイッチング周波数
をｆ′としたとき、図７のように、共鳴周波数ｆ0 を中
心とする画像帯域に、スイッチング周波数ｆ′の高調波
成分（図の例では、５ｆ′）が入ることがあり、そのよ
うな場合、ＭＲＩ再構成画像上に、いわゆる「Ｆ1 ノイ
ズ」と言われる、線状のアーチファクトが発生してい
た。
【０００４】しかし、従来のパルス幅制御の傾斜磁場電
源にあっては前述したように、ＰＷＭ回路に供給する同
期信号の周波数が固定されていたため、Ｆ1 ノイズが発
生する場合でも、このノイズ発生を回避できないという
問題点があった。
源にあっては前述したように、ＰＷＭ回路に供給する同
期信号の周波数が固定されていたため、Ｆ1 ノイズが発
生する場合でも、このノイズ発生を回避できないという
問題点があった。
【０００５】このスプリアスに因るＦ1 ノイズを嫌っ
て、スイッチング方式を採用しない場合、従来の電源は
大形で高価なシリーズレギュレータ又はシャントレギュ
レータの使用を余儀無くされており、傾斜磁場電源は、
低効率なリニア方式を採用せざるを得なかった。
て、スイッチング方式を採用しない場合、従来の電源は
大形で高価なシリーズレギュレータ又はシャントレギュ
レータの使用を余儀無くされており、傾斜磁場電源は、
低効率なリニア方式を採用せざるを得なかった。
【０００６】ところで、従来の磁気共鳴イメージング装
置にあっては、上述したスプリアスに因るＦ1 ノイズを
発生させるのは、スイッチングユニットに限らず、デジ
タル回路のクロックも同様であった。しかも、それらの
ユニットで個々別々に周波数が決定されていたため、例
えば図８に示すように、画像帯域に複数の高調波5f′，
３ｆa ，２ｆb が入り込み、これにより複数の線状のＦ
1 ノイズが現れることもあった。
置にあっては、上述したスプリアスに因るＦ1 ノイズを
発生させるのは、スイッチングユニットに限らず、デジ
タル回路のクロックも同様であった。しかも、それらの
ユニットで個々別々に周波数が決定されていたため、例
えば図８に示すように、画像帯域に複数の高調波5f′，
３ｆa ，２ｆb が入り込み、これにより複数の線状のＦ
1 ノイズが現れることもあった。
【０００７】この発明は、上述した画像帯域などの特定
の周波数帯域にスイッチング周波数の高調波成分が入
り、その高調波成分に因りノイズが発生する場合でも、
これを適確に回避できるようにすることを、目的とす
る。
の周波数帯域にスイッチング周波数の高調波成分が入
り、その高調波成分に因りノイズが発生する場合でも、
これを適確に回避できるようにすることを、目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成させるた
め、この発明に係るスイッチング周波数発生器は、所定
周波数帯域の信号を扱うシステムに搭載され、且つ、そ
のシステムに装備されたスイッチング回路に一定のスイ
ッチング周波数の信号を供給する構成を有する。そし
て、上記スイッチング周波数の整数倍の周波数が前記周
波数帯域に入るときは、スイッチング周波数をずらすこ
とが可能な周波数調整手段を備えた。
め、この発明に係るスイッチング周波数発生器は、所定
周波数帯域の信号を扱うシステムに搭載され、且つ、そ
のシステムに装備されたスイッチング回路に一定のスイ
ッチング周波数の信号を供給する構成を有する。そし
て、上記スイッチング周波数の整数倍の周波数が前記周
波数帯域に入るときは、スイッチング周波数をずらすこ
とが可能な周波数調整手段を備えた。
【０００９】前記システムは例えば磁気共鳴イメージン
グ装置であって、前記周波数帯域はその磁気共鳴イメー
ジング装置の共鳴周波数を中心とする画像帯域であり、
前記スイッチング回路はパルス幅制御方式のスイッチン
グ方式傾斜磁場電源である。
グ装置であって、前記周波数帯域はその磁気共鳴イメー
ジング装置の共鳴周波数を中心とする画像帯域であり、
前記スイッチング回路はパルス幅制御方式のスイッチン
グ方式傾斜磁場電源である。
【００１０】前記スイッチング周波数は、前記周波数帯
域よりも大きい値である。
域よりも大きい値である。
【００１１】
【作用】この発明に係るスイッチング周波数発生器によ
れば、磁気共鳴イメージング装置の傾斜磁場電源などの
スイッチング回路でのスイッチング周波数の整数倍の周
波数が、その画像帯域に入るときは、周波数調整手段に
より、そのスイッチング周波数がずらされる。この結
果、その整数倍の高調波成分も画像帯域から外れ、その
高調波のスプリアス放射に伴うノイズが画像に現れるこ
とはない。
れば、磁気共鳴イメージング装置の傾斜磁場電源などの
スイッチング回路でのスイッチング周波数の整数倍の周
波数が、その画像帯域に入るときは、周波数調整手段に
より、そのスイッチング周波数がずらされる。この結
果、その整数倍の高調波成分も画像帯域から外れ、その
高調波のスプリアス放射に伴うノイズが画像に現れるこ
とはない。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１〜図３に基
づき説明する。
づき説明する。
【００１３】この第１実施例におけるスイッチング周波
数発生器は磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置に対し
実施したもので、図１に示すようにリング変調器を採用
している。いま、装置の磁場強度が１．５Ｔであり、共
鳴周波数ｆ0 ＝６３．９MHzであるとする。さらに、磁
気共鳴イメージング装置本体に装備されているＰＷＭ方
式の傾斜磁場電源の定格スイッチング周波数ｆ′は、
ｆ′＝１００ｋＨｚとする。この発明は、定格スイッチ
ング周波数ｆ′で傾斜磁場電源を作動させたときに前述
したＦ1 ノイズが発生するような場合、そのスイッチン
グ周波数を定格値ｆ′から新たな値ｆ″に変換し、その
変換したスイッチング周波数ｆ″でＰＷＭ動作させるも
のである。この周波数の変換式は、本発明では以下のよ
うに定めている。つまり、磁気共鳴イメージング装置の
共鳴周波数をｆ0 、画像に影響を与えているＰＷＭスイ
ッチング周波数をｆ′としたとき、
数発生器は磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置に対し
実施したもので、図１に示すようにリング変調器を採用
している。いま、装置の磁場強度が１．５Ｔであり、共
鳴周波数ｆ0 ＝６３．９MHzであるとする。さらに、磁
気共鳴イメージング装置本体に装備されているＰＷＭ方
式の傾斜磁場電源の定格スイッチング周波数ｆ′は、
ｆ′＝１００ｋＨｚとする。この発明は、定格スイッチ
ング周波数ｆ′で傾斜磁場電源を作動させたときに前述
したＦ1 ノイズが発生するような場合、そのスイッチン
グ周波数を定格値ｆ′から新たな値ｆ″に変換し、その
変換したスイッチング周波数ｆ″でＰＷＭ動作させるも
のである。この周波数の変換式は、本発明では以下のよ
うに定めている。つまり、磁気共鳴イメージング装置の
共鳴周波数をｆ0 、画像に影響を与えているＰＷＭスイ
ッチング周波数をｆ′としたとき、
【数１】 又は、
【数２】 の式で定まる新たな周波数ｆ″のスイッチング同期信号
をつくり、この同期信号でスイッチングさせるものであ
る。この（１）式，（２）式はスイッチング周波数ｆ″
の整数倍の高調波成分が、共鳴周波数ｆ0 を中心とする
画像帯域から外れるように考えられたもので、そのいず
れの式にしたがってもよい。ただし、スイッチング周波
数ｆ″＞画像帯域幅の条件を満足させることを前提とし
ている。
をつくり、この同期信号でスイッチングさせるものであ
る。この（１）式，（２）式はスイッチング周波数ｆ″
の整数倍の高調波成分が、共鳴周波数ｆ0 を中心とする
画像帯域から外れるように考えられたもので、そのいず
れの式にしたがってもよい。ただし、スイッチング周波
数ｆ″＞画像帯域幅の条件を満足させることを前提とし
ている。
【００１４】図１には、その磁気共鳴イメージング装置
のＰＷＭ制御方式に係る傾斜磁場電源１０の一例を示
す。この傾斜磁場電源１０は、その入力側に、矩形波の
高周波入力信号と傾斜磁場電流を電圧値で検出した検出
信号とを比較するエラーアンプ１１を備えている。この
エラーアンプ１１の出力は、ＰＷＭ回路１２、パワース
イッチ１３、及び平滑回路１４を介して傾斜磁場コイル
１５の一端に接続されている。この内、ＰＷＭ回路１２
はスイッチング周波数発生器１６から供給されるスイッ
チング周波数ｆ″の同期信号を受け、この同期信号に応
じてスイッチング周波数を設定するようになっている。
傾斜磁場コイル１５の他端は電圧検出用の抵抗１７に接
続され、この抵抗１７の端子電圧が前記エラーアンプ１
１の一方の入力端に前述したように供給されている。
のＰＷＭ制御方式に係る傾斜磁場電源１０の一例を示
す。この傾斜磁場電源１０は、その入力側に、矩形波の
高周波入力信号と傾斜磁場電流を電圧値で検出した検出
信号とを比較するエラーアンプ１１を備えている。この
エラーアンプ１１の出力は、ＰＷＭ回路１２、パワース
イッチ１３、及び平滑回路１４を介して傾斜磁場コイル
１５の一端に接続されている。この内、ＰＷＭ回路１２
はスイッチング周波数発生器１６から供給されるスイッ
チング周波数ｆ″の同期信号を受け、この同期信号に応
じてスイッチング周波数を設定するようになっている。
傾斜磁場コイル１５の他端は電圧検出用の抵抗１７に接
続され、この抵抗１７の端子電圧が前記エラーアンプ１
１の一方の入力端に前述したように供給されている。
【００１５】これにより、傾斜磁場コイル１５に供給さ
れるコイル電流は電圧値として検出され、その電圧波形
と入力電圧波形とがエラーアンプ１１で比較される。両
電圧波形に違いがあると、エラーアンプ１１から誤差電
圧がＰＭＷ回路１２に出力され、ＰＭＷ回路１２のデュ
−ティー比がフィードバック制御される。この結果、傾
斜磁場コイル１５には、装置本体から供給される基準信
号に対応した電流が流れる。
れるコイル電流は電圧値として検出され、その電圧波形
と入力電圧波形とがエラーアンプ１１で比較される。両
電圧波形に違いがあると、エラーアンプ１１から誤差電
圧がＰＭＷ回路１２に出力され、ＰＭＷ回路１２のデュ
−ティー比がフィードバック制御される。この結果、傾
斜磁場コイル１５には、装置本体から供給される基準信
号に対応した電流が流れる。
【００１６】上記スイッチング周波数発生器１６には図
２に示す如く、磁気共鳴イメージング装置本体のシンセ
サイザー２０に接続され、このシンセサイザー２０から
装置の共鳴周波数ｆ0 の高周波信号が供給されている。
このスイッチング周波数発生器１６は、入力側，出力側
のトランスＴ１，Ｔ２と、このトランスＴ１，Ｔ２間に
介挿された４つの整流器Ｄ１〜Ｄ４と、トランスＴ１，
Ｔ２に接続された基準発振器ＯＳＣと、出力側のトラン
スＴ２の２次コイルに接続されたＬＰＦ（ローパスフィ
ルタ）２１とを備えたリング変調器を有する。さらに、
ＬＰＦ２１の出力を「ｆ′／ｆ0 」に相当する値だけ分
周（即ち、ここでは６３９分周）する分周器２２を付加
している。またｆ′／ｆ0 が整数とならないときは、そ
の値に近い整数としてもよい。基準発振器ＯＳＣが発振
する基準信号の周波数はここでは５０ｋＨｚに設定され
ている。
２に示す如く、磁気共鳴イメージング装置本体のシンセ
サイザー２０に接続され、このシンセサイザー２０から
装置の共鳴周波数ｆ0 の高周波信号が供給されている。
このスイッチング周波数発生器１６は、入力側，出力側
のトランスＴ１，Ｔ２と、このトランスＴ１，Ｔ２間に
介挿された４つの整流器Ｄ１〜Ｄ４と、トランスＴ１，
Ｔ２に接続された基準発振器ＯＳＣと、出力側のトラン
スＴ２の２次コイルに接続されたＬＰＦ（ローパスフィ
ルタ）２１とを備えたリング変調器を有する。さらに、
ＬＰＦ２１の出力を「ｆ′／ｆ0 」に相当する値だけ分
周（即ち、ここでは６３９分周）する分周器２２を付加
している。またｆ′／ｆ0 が整数とならないときは、そ
の値に近い整数としてもよい。基準発振器ＯＳＣが発振
する基準信号の周波数はここでは５０ｋＨｚに設定され
ている。
【００１７】このため、上述した出力側トランスＴ２の
２次コイルには、「ｆ0 ＋５０kHz」及び「ｆ0 −５０
ｋＨｚ」の２つの成分が現れるが、この内、「ｆ0 ＋50
kHz」の周波数が高い方の成分はＬＰＦ２１でカットさ
れる。このため、スイッチング周波数発生器１６の出力
は「ｆ0 −５０ｋＨｚ」の周波数をもつ同期信号とな
り、この同期信号の周波数「ｆ0 −５０ｋＨｚ」が分周
器２２により「ｆ′／ｆ0 」だけ分周され、前述した
（２）式の演算が達成される。このように形成された
「（ｆ0 −５０ｋＨｚ）×（１／６３９）」の周波数の
同期信号は、前述した傾斜磁場電源１０のＰＷＭ回路１
２に供給される。
２次コイルには、「ｆ0 ＋５０kHz」及び「ｆ0 −５０
ｋＨｚ」の２つの成分が現れるが、この内、「ｆ0 ＋50
kHz」の周波数が高い方の成分はＬＰＦ２１でカットさ
れる。このため、スイッチング周波数発生器１６の出力
は「ｆ0 −５０ｋＨｚ」の周波数をもつ同期信号とな
り、この同期信号の周波数「ｆ0 −５０ｋＨｚ」が分周
器２２により「ｆ′／ｆ0 」だけ分周され、前述した
（２）式の演算が達成される。このように形成された
「（ｆ0 −５０ｋＨｚ）×（１／６３９）」の周波数の
同期信号は、前述した傾斜磁場電源１０のＰＷＭ回路１
２に供給される。
【００１８】これにより、ＰＷＭ回路１２のスイッチン
グ周波数がその定格値ｆ′＝１００ｋｈｚからｆ″＝
（ｆ0 −５０ｋＨｚ）×（１／６３９）に変換され、定
格値ｆ′から僅かにずれた新しい周波数ｆ″でＰＷＭ制
御される。この結果、図３に示すように、共鳴周波数ｆ
0 を中心とする画像帯域から、新しいスイッチング周波
数ｆ″の整数倍の高調波成分の周波数が外れてしまう。
つまり、その高調波成分に起因したノイズの周波数を強
制的に画像帯域外に追いやってしまうことができるた
め、ＭＲＩの再構成画像から、従来見られたＦ1 ノイズ
を追放することができる。このようにスイッチング周波
数を僅かな値だけずらす構成を付加することにより、ノ
イズ対策のためのフィルタなどを挿入する必要がなく
（即ち、回路を格別大形化させることもなく）、Ｓ／Ｎ
比を上げて、画質向上を図ることができる。
グ周波数がその定格値ｆ′＝１００ｋｈｚからｆ″＝
（ｆ0 −５０ｋＨｚ）×（１／６３９）に変換され、定
格値ｆ′から僅かにずれた新しい周波数ｆ″でＰＷＭ制
御される。この結果、図３に示すように、共鳴周波数ｆ
0 を中心とする画像帯域から、新しいスイッチング周波
数ｆ″の整数倍の高調波成分の周波数が外れてしまう。
つまり、その高調波成分に起因したノイズの周波数を強
制的に画像帯域外に追いやってしまうことができるた
め、ＭＲＩの再構成画像から、従来見られたＦ1 ノイズ
を追放することができる。このようにスイッチング周波
数を僅かな値だけずらす構成を付加することにより、ノ
イズ対策のためのフィルタなどを挿入する必要がなく
（即ち、回路を格別大形化させることもなく）、Ｓ／Ｎ
比を上げて、画質向上を図ることができる。
【００１９】（第２実施例）第２実施例を図４を用いて
説明する。ここで、第１実施例と同一又は同等の構成要
素には同一符号を付し、その説明を省略する。
説明する。ここで、第１実施例と同一又は同等の構成要
素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２０】この第２実施例では前述したスイッチング
周波数発生器１６の別の構成を示す。スイッチング周波
数発生器１６は図４に示すように、２入力の変調器で構
成される乗算器３０を備えている。この乗算器３０の一
方の入力端には、装置本体のシンセサイザー２０から装
置の共鳴周波数ｆ0 の高周波信号が供給されている。乗
算器３０の出力端はＬＰＦ３１を介して、２入力の位相
比較器３２の一方の入力端子に至る。この位相比較器３
２のもう一方の入力端子には、基準発振器３３からの周
波数５０ｋＨＺの基準信号が与えられている。位相比較
器３２で比較された両方の信号の位相差は直流電圧とし
て取り出され、別の積分用のＬＰＦ３４を介して電圧制
御発振器（ＶＣＯ）３５に供給される。電圧制御発振器
３５は入力する電圧に応じたｆ0 近辺の周波数を発振す
る。この発振周波数は乗算器３０のもう一方の入力にな
るとともに、「ｆ′／ｆ0 」に相当する値だけ分周（こ
こでは６３９分周）する分周器３６を介してＰＷＭ回路
１２に供給される。
周波数発生器１６の別の構成を示す。スイッチング周波
数発生器１６は図４に示すように、２入力の変調器で構
成される乗算器３０を備えている。この乗算器３０の一
方の入力端には、装置本体のシンセサイザー２０から装
置の共鳴周波数ｆ0 の高周波信号が供給されている。乗
算器３０の出力端はＬＰＦ３１を介して、２入力の位相
比較器３２の一方の入力端子に至る。この位相比較器３
２のもう一方の入力端子には、基準発振器３３からの周
波数５０ｋＨＺの基準信号が与えられている。位相比較
器３２で比較された両方の信号の位相差は直流電圧とし
て取り出され、別の積分用のＬＰＦ３４を介して電圧制
御発振器（ＶＣＯ）３５に供給される。電圧制御発振器
３５は入力する電圧に応じたｆ0 近辺の周波数を発振す
る。この発振周波数は乗算器３０のもう一方の入力にな
るとともに、「ｆ′／ｆ0 」に相当する値だけ分周（こ
こでは６３９分周）する分周器３６を介してＰＷＭ回路
１２に供給される。
【００２１】このように、共鳴周波数ｆ0 近辺で発振す
る電圧制御発振器３５を用い、その電圧制御発振器３５
と基準発振器３３からの基準信号との間でフェーズド・
ロックド・ループ（ＰＬＬ）をかけることができる。こ
の結果、電圧制御発振器３５から「ｆ0 ＋５０ｋＨｚ」
又は「ｆ0 −５０ｋＨｚ」の周波数の信号が発振され、
分周器３６から前述した（１）式又は（２）式に係る同
期信号が得られる。この同期信号の周波数が（１）式に
よるものか（２）式によるものかは、位相比較器３２の
特性によって決まる。したがって、この第２実施例でも
第１実施例と同等の作用効果が得られる。
る電圧制御発振器３５を用い、その電圧制御発振器３５
と基準発振器３３からの基準信号との間でフェーズド・
ロックド・ループ（ＰＬＬ）をかけることができる。こ
の結果、電圧制御発振器３５から「ｆ0 ＋５０ｋＨｚ」
又は「ｆ0 −５０ｋＨｚ」の周波数の信号が発振され、
分周器３６から前述した（１）式又は（２）式に係る同
期信号が得られる。この同期信号の周波数が（１）式に
よるものか（２）式によるものかは、位相比較器３２の
特性によって決まる。したがって、この第２実施例でも
第１実施例と同等の作用効果が得られる。
【００２２】（第３実施例）第３実施例を図５、図６を
用いて説明する。ここで、第１実施例と同一又は同等の
構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
用いて説明する。ここで、第１実施例と同一又は同等の
構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２３】図５は、磁気共鳴イメージング装置の一部
を成す、傾斜磁場電源のスイッチング周波数発生器１６
とそのスイッチング周波数ｆ″の供給先とを示す。この
スイッチング周波数発生器１６は第２実施例のものと同
じに構成されている。
を成す、傾斜磁場電源のスイッチング周波数発生器１６
とそのスイッチング周波数ｆ″の供給先とを示す。この
スイッチング周波数発生器１６は第２実施例のものと同
じに構成されている。
【００２４】スイッチング周波数発生器１６の周波数
ｆ″のスイッチング信号は、まず一つの用途として、傾
斜磁場電源４０に直接供給される。この電源４０はここ
では前述したＰＷＭ方式の傾斜磁場電源である。また、
周波数ｆ″のスイッチング信号は別の用途として、周波
数逓倍用の同期発振器４１を介して逓倍した周波数ｆa
のスイッチング信号を別のスイッチング電源４２に供給
する。このスイッチング電源４２は、逓倍されたスイッ
チング信号でスイッチング動作するものである。さら
に、周波数ｆ″のスイッチング信号はスイッチングシス
テム４３に直接供給されている。さらに、周波数ｆ″の
スイッチング信号は同期発振器４４を介して逓倍され
た、周波数ｆb のクロック信号に変換され、このクロッ
ク信号がデジタルのロジック回路４５に供給されてい
る。
ｆ″のスイッチング信号は、まず一つの用途として、傾
斜磁場電源４０に直接供給される。この電源４０はここ
では前述したＰＷＭ方式の傾斜磁場電源である。また、
周波数ｆ″のスイッチング信号は別の用途として、周波
数逓倍用の同期発振器４１を介して逓倍した周波数ｆa
のスイッチング信号を別のスイッチング電源４２に供給
する。このスイッチング電源４２は、逓倍されたスイッ
チング信号でスイッチング動作するものである。さら
に、周波数ｆ″のスイッチング信号はスイッチングシス
テム４３に直接供給されている。さらに、周波数ｆ″の
スイッチング信号は同期発振器４４を介して逓倍され
た、周波数ｆb のクロック信号に変換され、このクロッ
ク信号がデジタルのロジック回路４５に供給されてい
る。
【００２５】このように、磁気共鳴イメージング装置内
で必要なスイッチング信号やクロック信号が、傾斜磁場
電源のスイッチング周波数を基本として、全てその基本
周波数と同一又はその逓倍周波数に同期したものとな
る。そして、その同期した周波数で装置内の全てのスイ
ッチングユニット及びクロックユニットが動作すること
になる。基本となるスイッチング周波数ｆ″はもともと
画像帯域に入らない周波数に設定されていることから、
図６に示すように、逓倍された周波数ｆa 、ｆbの高調
波成分、例えば３ｆa 及び２ｆb も共に画像帯域の外に
スペクトル上位置する。したがって、スイッチングのみ
ならずクロック動作に伴うスプリアスに因るノイズも画
像に現れないから、良好な画質、Ｓ／Ｎ比となる。ま
た、磁気共鳴イメージング装置において、容易にスイッ
チングレギュレータを使うことができ、従来のように高
価で大形のシャントレギュレータやシリーズレギュレー
タを使わなくても済むという利点がある。さらにスイッ
チング方式を使用できることで、電力効率も当然に向上
する。
で必要なスイッチング信号やクロック信号が、傾斜磁場
電源のスイッチング周波数を基本として、全てその基本
周波数と同一又はその逓倍周波数に同期したものとな
る。そして、その同期した周波数で装置内の全てのスイ
ッチングユニット及びクロックユニットが動作すること
になる。基本となるスイッチング周波数ｆ″はもともと
画像帯域に入らない周波数に設定されていることから、
図６に示すように、逓倍された周波数ｆa 、ｆbの高調
波成分、例えば３ｆa 及び２ｆb も共に画像帯域の外に
スペクトル上位置する。したがって、スイッチングのみ
ならずクロック動作に伴うスプリアスに因るノイズも画
像に現れないから、良好な画質、Ｓ／Ｎ比となる。ま
た、磁気共鳴イメージング装置において、容易にスイッ
チングレギュレータを使うことができ、従来のように高
価で大形のシャントレギュレータやシリーズレギュレー
タを使わなくても済むという利点がある。さらにスイッ
チング方式を使用できることで、電力効率も当然に向上
する。
【００２６】なお、この発明のスイッチング周波数発生
器の用途は磁気共鳴イメージング装置に限定されるもの
ではなく、例えばＰＷＭ方式の電話などの多重通信回路
にも適用でき、その通話帯域に入るスプリアスに起因し
たノイズを防止又は軽減できる。
器の用途は磁気共鳴イメージング装置に限定されるもの
ではなく、例えばＰＷＭ方式の電話などの多重通信回路
にも適用でき、その通話帯域に入るスプリアスに起因し
たノイズを防止又は軽減できる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のスイッ
チング周波数発生器によれば、磁気共鳴イメージング装
置の傾斜磁場電源など、スイッチング回路でのスイッチ
ング周波数の整数倍の周波数が画像帯域などの周波数帯
域に入るときは、スイッチング周波数がずらされるた
め、そのスイッチング周波数の高調波が周波数帯域に入
るという事態を回避でき、したがって、その高調波に因
るノイズを帯域の外に追いやることができ、例えば画
質、音質及びＳ／Ｎ比を著しく向上させるという効果が
ある。
チング周波数発生器によれば、磁気共鳴イメージング装
置の傾斜磁場電源など、スイッチング回路でのスイッチ
ング周波数の整数倍の周波数が画像帯域などの周波数帯
域に入るときは、スイッチング周波数がずらされるた
め、そのスイッチング周波数の高調波が周波数帯域に入
るという事態を回避でき、したがって、その高調波に因
るノイズを帯域の外に追いやることができ、例えば画
質、音質及びＳ／Ｎ比を著しく向上させるという効果が
ある。
【図１】この発明の第１実施例に係る傾斜磁場電源のブ
ロック図。
ロック図。
【図２】第１実施例におけるスイッチング周波数発生器
のブロック図。
のブロック図。
【図３】第１実施例における周波数スペクトルを示す説
明図。
明図。
【図４】第２実施例に係るスイッチング周波数発生器の
ブロック図。
ブロック図。
【図５】第３実施例におけるスイッチング周波数発生器
及びその出力経路を示すブロック図。
及びその出力経路を示すブロック図。
【図６】第３実施例における周波数スペクトルを示す説
明図。
明図。
【図７】従来の周波数スペクトルの例を示す説明図。
【図８】従来の周波数スペクトルの別の例を示す説明
図。
図。
１０、４０ 傾斜磁場電源 １６ スイッチング周波数発生器 ２０ シンセサイザー ４１、４４ 同期発振器 ４２ スイッチング電源 ４３ スイッチングシステム ４５ ロジック回路
Claims (3)
- 【請求項１】所定周波数帯域の信号を扱うシステムに搭
載され、且つ、そのシステムに装備されたスイッチング
回路に一定のスイッチング周波数の信号を供給するスイ
ッチング周波数発生器であって、上記スイッチング周波
数の整数倍の周波数が前記周波数帯域に入るときは、上
記スイッチング周波数をずらすことが可能な周波数調整
手段を備えたことを特徴とするスイッチング周波数発生
器。 - 【請求項２】前記システムは磁気共鳴イメージング装置
であって、前記周波数帯域はその磁気共鳴イメージング
装置の共鳴周波数を中心とする画像帯域であり、前記ス
イッチング回路はパルス幅制御方式の傾斜磁場電源であ
る請求項１記載のスイッチング周波数発生器。 - 【請求項３】前記スイッチング周波数は、前記周波数帯
域よりも大きい値である請求項１記載のスイッチング周
波数発生器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4270339A JPH06121778A (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | スイッチング周波数発生器 |
| US08/134,273 US5546001A (en) | 1992-10-08 | 1993-10-08 | Switching signal generator and magnetic resonance imaging system using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4270339A JPH06121778A (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | スイッチング周波数発生器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06121778A true JPH06121778A (ja) | 1994-05-06 |
Family
ID=17484882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4270339A Pending JPH06121778A (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | スイッチング周波数発生器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5546001A (ja) |
| JP (1) | JPH06121778A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100492867B1 (ko) * | 2002-11-20 | 2005-06-02 | 생체계측신기술연구센터 | 펄스폭변조 방식에 의한 혈중성분 진단장치 |
| JP2013240592A (ja) * | 2012-05-14 | 2013-12-05 | General Electric Co <Ge> | 医療用撮像システムにおけるノイズ制御システム及び方法 |
| JP2015039428A (ja) * | 2013-08-20 | 2015-03-02 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴イメージング装置 |
| JP2015517864A (ja) * | 2012-05-30 | 2015-06-25 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 磁気共鳴勾配コイルに電力を供給する周波数の切り換えにより制御されるスイッチング電源ユニット |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10007679C2 (de) * | 2000-02-19 | 2002-06-20 | Bruker Ag Faellanden | Frequenzgenerator für NMR-Anwendungen mit direkter digitaler Frequenzsynthese (DDS), Verfahren zum Betrieb eines solchen DDS-Generators sowie Verfahren zum Betrieb eines NMR-Spektrometers mit DDS-Generator |
| JP4772232B2 (ja) * | 2001-08-29 | 2011-09-14 | アジレント・テクノロジーズ・インク | 高周波増幅回路及び高周波増幅回路の駆動方法 |
| WO2009104116A1 (en) * | 2008-02-19 | 2009-08-27 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Magnetic resonance imaging apparatus having a switched-mode power supply |
| US9134392B2 (en) * | 2010-10-12 | 2015-09-15 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Dual imaging acquisition using common time-base frequency |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0250718A1 (de) * | 1986-06-30 | 1988-01-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Stromversorgung für einen induktiven Verbraucher, insbesondere eine Gradientenspule, mit Steuer- und Regeleinrichtung |
| JP2829396B2 (ja) * | 1989-08-14 | 1998-11-25 | 株式会社ホリキリ | 車輌用板ばね |
| US5227728A (en) * | 1991-11-01 | 1993-07-13 | The Regents Of The University Of California | Gradient driver control in magnetic resonance imaging |
| US5270657A (en) * | 1992-03-23 | 1993-12-14 | General Electric Company | Split gradient amplifier for an MRI system |
| US5347222A (en) * | 1993-01-11 | 1994-09-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Signal/noise ratio optimization tuning system |
-
1992
- 1992-10-08 JP JP4270339A patent/JPH06121778A/ja active Pending
-
1993
- 1993-10-08 US US08/134,273 patent/US5546001A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100492867B1 (ko) * | 2002-11-20 | 2005-06-02 | 생체계측신기술연구센터 | 펄스폭변조 방식에 의한 혈중성분 진단장치 |
| JP2013240592A (ja) * | 2012-05-14 | 2013-12-05 | General Electric Co <Ge> | 医療用撮像システムにおけるノイズ制御システム及び方法 |
| JP2015517864A (ja) * | 2012-05-30 | 2015-06-25 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 磁気共鳴勾配コイルに電力を供給する周波数の切り換えにより制御されるスイッチング電源ユニット |
| JP2015039428A (ja) * | 2013-08-20 | 2015-03-02 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5546001A (en) | 1996-08-13 |
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