JPH09276268A - スイッチ回路及びそれを用いた超音波診断装置 - Google Patents
スイッチ回路及びそれを用いた超音波診断装置Info
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- JPH09276268A JPH09276268A JP8097027A JP9702796A JPH09276268A JP H09276268 A JPH09276268 A JP H09276268A JP 8097027 A JP8097027 A JP 8097027A JP 9702796 A JP9702796 A JP 9702796A JP H09276268 A JPH09276268 A JP H09276268A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 対象回路の接続の切り換えを行うスイッチ回
路において、回路のスイッチングのオン時間を短くする
と共にその回路に用いられる光結合回路内の発光ダイオ
ードの駆動電流の効率を上げることを可能とする。 【解決手段】 発光ダイオードと光起電ダイオードアレ
イとを組み合わせて成り二つの電界効果トランジスタの
ゲート信号を制御する光結合回路内の発光ダイオードに
対し、入力端子側に設けられた二つのスイッチングトラ
ンジスタで制御して瞬時動作電流Ｉ2をパルス的に任意
の期間ｔだけ一定値を流し、その後瞬時動作電流Ｉ2よ
りも十分に小さい一定の動作電流ｉ2をある一定期間流
して発光ダイオードを駆動するようにしたものである。
これにより、回路のスイッチングのオン時間を短くする
ことができると共に、その回路に用いられる光結合回路
内の発光ダイオードの駆動電流の効率を向上することが
できる。
路において、回路のスイッチングのオン時間を短くする
と共にその回路に用いられる光結合回路内の発光ダイオ
ードの駆動電流の効率を上げることを可能とする。 【解決手段】 発光ダイオードと光起電ダイオードアレ
イとを組み合わせて成り二つの電界効果トランジスタの
ゲート信号を制御する光結合回路内の発光ダイオードに
対し、入力端子側に設けられた二つのスイッチングトラ
ンジスタで制御して瞬時動作電流Ｉ2をパルス的に任意
の期間ｔだけ一定値を流し、その後瞬時動作電流Ｉ2よ
りも十分に小さい一定の動作電流ｉ2をある一定期間流
して発光ダイオードを駆動するようにしたものである。
これにより、回路のスイッチングのオン時間を短くする
ことができると共に、その回路に用いられる光結合回路
内の発光ダイオードの駆動電流の効率を向上することが
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回路のスイッチン
グのオン時間を短くすると共にその回路に用いられる光
結合回路内の発光ダイオードの駆動電流の効率を上げる
ことができるスイッチ回路、及びこのスイッチ回路を送
波パルス発生器から印加される送波パルスと探触子から
出力される受波信号との切り換えを行う切換スイッチと
して用いた超音波診断装置に関する。
グのオン時間を短くすると共にその回路に用いられる光
結合回路内の発光ダイオードの駆動電流の効率を上げる
ことができるスイッチ回路、及びこのスイッチ回路を送
波パルス発生器から印加される送波パルスと探触子から
出力される受波信号との切り換えを行う切換スイッチと
して用いた超音波診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の超音波診断装置は、特開
平２−１３６１３４号公報に記載され、図３に示すよう
に、例えば短冊状に形成された複数の振動子素子１1，
１2，…，１nが吸音材の上に隣接して配列され超音波を
送受波する探触子２と、この探触子２内の各振動子素子
１1〜１nに所定の遅延時間を与えて超音波打ち出しの駆
動パルスを印加するｎ個の送波パルス発生器３1，３2，
…，３nと、縦形の二重拡散電界効果トランジスタ（以
下「ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ」と略称する）の逆直列接続体
を含む高耐圧アナログスイッチ回路４1，４2，…，４n
を用い上記探触子２の振動子素子１1〜１nと送波パルス
発生器３1〜３nとの接続の切り換えを行う切換スイッチ
５とを有して成っていた。
平２−１３６１３４号公報に記載され、図３に示すよう
に、例えば短冊状に形成された複数の振動子素子１1，
１2，…，１nが吸音材の上に隣接して配列され超音波を
送受波する探触子２と、この探触子２内の各振動子素子
１1〜１nに所定の遅延時間を与えて超音波打ち出しの駆
動パルスを印加するｎ個の送波パルス発生器３1，３2，
…，３nと、縦形の二重拡散電界効果トランジスタ（以
下「ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ」と略称する）の逆直列接続体
を含む高耐圧アナログスイッチ回路４1，４2，…，４n
を用い上記探触子２の振動子素子１1〜１nと送波パルス
発生器３1〜３nとの接続の切り換えを行う切換スイッチ
５とを有して成っていた。
【０００３】ここで、上記切換スイッチ５として用いら
れる高耐圧アナログスイッチ回路４ 1〜４nは、符号４1
を付して示す第一の高耐圧アナログスイッチ回路の内部
回路図に示すような構成とされている。すなわち、二つ
のＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ及び８ｂと、発光ダイオード
９及び光起電ダイオードアレイ１０からなる光結合回路
を有し入力端子Ａからの制御信号に応じて光起電電流を
発生する入力部１１と、上記二つのＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ
８ａ，８ｂのオフ時に動作してゲートとソース間を短絡
しそのオフ動作を早めるＦＥＴゲートの制御部１２と、
高電圧源−Ｖから上記二つのＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，
８ｂのソースに共通接続された抵抗１３と、上記高電圧
源−Ｖより電位の低い低インピーダンス電圧源−Ｖ2に
接続されたスイッチングダイオード１４と、前記探触子
２と接続する信号線の対地インピーダンスを低くするた
めに上記の抵抗１３より十分小さい抵抗又はインダクタ
１５とから成っている。なお、符号１６ａ，１６ｂは、
それぞれ各ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂの寄生ダイオ
ードを示している。また、上記入力端子Ａ側に設けられ
た二つの抵抗２４ａ，２４ｂ及びコンデンサ２３から成
る回路は、発光ダイオード９を駆動する電流を制御する
ものである。
れる高耐圧アナログスイッチ回路４ 1〜４nは、符号４1
を付して示す第一の高耐圧アナログスイッチ回路の内部
回路図に示すような構成とされている。すなわち、二つ
のＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ及び８ｂと、発光ダイオード
９及び光起電ダイオードアレイ１０からなる光結合回路
を有し入力端子Ａからの制御信号に応じて光起電電流を
発生する入力部１１と、上記二つのＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ
８ａ，８ｂのオフ時に動作してゲートとソース間を短絡
しそのオフ動作を早めるＦＥＴゲートの制御部１２と、
高電圧源−Ｖから上記二つのＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，
８ｂのソースに共通接続された抵抗１３と、上記高電圧
源−Ｖより電位の低い低インピーダンス電圧源−Ｖ2に
接続されたスイッチングダイオード１４と、前記探触子
２と接続する信号線の対地インピーダンスを低くするた
めに上記の抵抗１３より十分小さい抵抗又はインダクタ
１５とから成っている。なお、符号１６ａ，１６ｂは、
それぞれ各ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂの寄生ダイオ
ードを示している。また、上記入力端子Ａ側に設けられ
た二つの抵抗２４ａ，２４ｂ及びコンデンサ２３から成
る回路は、発光ダイオード９を駆動する電流を制御する
ものである。
【０００４】次に、上記のように構成された図３に示す
高耐圧アナログスイッチ回路４1〜４nの動作について説
明する。まず、電圧Ｅの制御信号が入力端子Ａに印加さ
れると、光結合回路の発光ダイオード９が光を発し、こ
の光が光起電ダイオードアレイ１０に入射して光起電電
流を発生し、ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂのゲートと
ソース間の静電容量を充電する。ここで、上記抵抗２４
ａ，２４ｂの値をそれぞれＲ0，Ｒ1とすると、発光ダイ
オード９には上記抵抗２４ｂにより制御した瞬時動作電
流Ｉ1＝Ｅ／Ｒ1が瞬間的に流れる。このときの駆動電流
波形は、図４に示すようになる。上記瞬時動作電流Ｉ1
が流れた後、コンデンサ２３と抵抗２４ａにより決まる
時定数の時間Ｔに対応した速さで緩やかに動作電流ｉ1
＝Ｅ／（Ｒ0＋Ｒ1）まで小さくなり、その後一定期間だ
け一定の動作電流ｉ1を流して発光ダイオード９を駆動
している。そして、上記発光ダイオード９の駆動電流の
積分値に相当する電荷によりＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，
８ｂのゲートとソース間の静電容量が充電されて、ゲー
ト電圧が上昇してＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂをオン
させる。これにより、送波パルス発生器３1，３2，…と
探触子２の振動子素子１1，１2，…とが接続され、上記
送波パルス発生器３1，３2，…からの駆動パルスが該当
するチャンネルの振動子素子１1，１2，…に印加され、
その振動子素子１1，１2，…から超音波が送波される。
高耐圧アナログスイッチ回路４1〜４nの動作について説
明する。まず、電圧Ｅの制御信号が入力端子Ａに印加さ
れると、光結合回路の発光ダイオード９が光を発し、こ
の光が光起電ダイオードアレイ１０に入射して光起電電
流を発生し、ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂのゲートと
ソース間の静電容量を充電する。ここで、上記抵抗２４
ａ，２４ｂの値をそれぞれＲ0，Ｒ1とすると、発光ダイ
オード９には上記抵抗２４ｂにより制御した瞬時動作電
流Ｉ1＝Ｅ／Ｒ1が瞬間的に流れる。このときの駆動電流
波形は、図４に示すようになる。上記瞬時動作電流Ｉ1
が流れた後、コンデンサ２３と抵抗２４ａにより決まる
時定数の時間Ｔに対応した速さで緩やかに動作電流ｉ1
＝Ｅ／（Ｒ0＋Ｒ1）まで小さくなり、その後一定期間だ
け一定の動作電流ｉ1を流して発光ダイオード９を駆動
している。そして、上記発光ダイオード９の駆動電流の
積分値に相当する電荷によりＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，
８ｂのゲートとソース間の静電容量が充電されて、ゲー
ト電圧が上昇してＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂをオン
させる。これにより、送波パルス発生器３1，３2，…と
探触子２の振動子素子１1，１2，…とが接続され、上記
送波パルス発生器３1，３2，…からの駆動パルスが該当
するチャンネルの振動子素子１1，１2，…に印加され、
その振動子素子１1，１2，…から超音波が送波される。
【０００５】次に、上記入力端子Ａから制御信号が除か
れると、光結合回路の発光ダイオード９からの発光が止
まり光起電ダイオードアレイ１０には光が入射しないの
で、上記光起電ダイオードアレイ１０は光起電電流を発
生せず、ＦＥＴゲートの制御部１２がスイッチ動作して
ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂのゲートとソース間を短
絡することにより、ゲートの電荷を放電させて上記ＶＤ
ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂをオフさせる。これにより、
送波パルス発生器３1，３2，…と探触子２の振動子素子
１1，１2，…とが遮断され、該当するチャンネルの振動
子素子１1，１2，…からの超音波の送波が停止される。
このとき、上記ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂはオフと
されているので、そのＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂの
ソース電位は高電圧源−Ｖ1に近くなる。
れると、光結合回路の発光ダイオード９からの発光が止
まり光起電ダイオードアレイ１０には光が入射しないの
で、上記光起電ダイオードアレイ１０は光起電電流を発
生せず、ＦＥＴゲートの制御部１２がスイッチ動作して
ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂのゲートとソース間を短
絡することにより、ゲートの電荷を放電させて上記ＶＤ
ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂをオフさせる。これにより、
送波パルス発生器３1，３2，…と探触子２の振動子素子
１1，１2，…とが遮断され、該当するチャンネルの振動
子素子１1，１2，…からの超音波の送波が停止される。
このとき、上記ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂはオフと
されているので、そのＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂの
ソース電位は高電圧源−Ｖ1に近くなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の超音波診断装置における切換スイッチ５として用い
られる高耐圧アナログスイッチ回路４1〜４nは、光結合
回路内の発光ダイオード９に抵抗２４ｂ（Ｒ1）で定ま
る瞬時動作電流Ｉ1を瞬間的に流すことによりスイッチ
の切り換え速度の高速化を図っているが、図４に示すよ
うに、その後はコンデンサ２３と抵抗２４ａ（Ｒ0）に
より決まる時定数Ｔで定まる時間、例えば３Ｔ後に抵抗
２４ａ，２４ｂで定まる動作電流ｉ1まで小さくなるよ
うになっていたので、回路のスイッチングのオン時間と
しては３Ｔと長く全体としては十分な高速化が図れない
ものであった。また、上記発光ダイオード９は、瞬時動
作電流Ｉ1を瞬間的に流しその後は時定数Ｔで定まるカ
ーブで減少する動作電流ｉ1を流して駆動していたの
で、発光ダイオード９の駆動電流の効率が悪く、十分な
駆動電流が流せないものであった。
来の超音波診断装置における切換スイッチ５として用い
られる高耐圧アナログスイッチ回路４1〜４nは、光結合
回路内の発光ダイオード９に抵抗２４ｂ（Ｒ1）で定ま
る瞬時動作電流Ｉ1を瞬間的に流すことによりスイッチ
の切り換え速度の高速化を図っているが、図４に示すよ
うに、その後はコンデンサ２３と抵抗２４ａ（Ｒ0）に
より決まる時定数Ｔで定まる時間、例えば３Ｔ後に抵抗
２４ａ，２４ｂで定まる動作電流ｉ1まで小さくなるよ
うになっていたので、回路のスイッチングのオン時間と
しては３Ｔと長く全体としては十分な高速化が図れない
ものであった。また、上記発光ダイオード９は、瞬時動
作電流Ｉ1を瞬間的に流しその後は時定数Ｔで定まるカ
ーブで減少する動作電流ｉ1を流して駆動していたの
で、発光ダイオード９の駆動電流の効率が悪く、十分な
駆動電流が流せないものであった。
【０００７】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、回路のスイッチングのオン時間を短くすると共に
その回路に用いられる光結合回路内の発光ダイオードの
駆動電流の効率を上げることができるスイッチ回路、及
びこのスイッチ回路を送波パルス発生器から印加される
送波パルスと探触子から出力される受波信号との切り換
えを行う切換スイッチとして用いた超音波診断装置を提
供することを目的とする。
処し、回路のスイッチングのオン時間を短くすると共に
その回路に用いられる光結合回路内の発光ダイオードの
駆動電流の効率を上げることができるスイッチ回路、及
びこのスイッチ回路を送波パルス発生器から印加される
送波パルスと探触子から出力される受波信号との切り換
えを行う切換スイッチとして用いた超音波診断装置を提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるスイッチ回路は、二つの電界効果トラ
ンジスタを逆直列接続して成る回路を有すると共に、発
光ダイオードと光起電ダイオードアレイとを組み合わせ
て成り上記二つの電界効果トランジスタのゲート信号を
制御する光結合回路を有する高耐圧アナログスイッチ回
路を用い、上記光結合回路に対し入力端子から制御信号
を供給して上記二つの電界効果トランジスタのゲート信
号を制御することにより、対象回路の接続の切り換えを
行うスイッチ回路において、上記光結合回路内の発光ダ
イオードに対し、入力端子側に設けられた二つのスイッ
チングトランジスタで制御して瞬時動作電流をパルス的
に任意の期間だけ一定値を流し、その後瞬時動作電流よ
りも十分に小さい一定の動作電流をある一定期間流して
発光ダイオードを駆動するようにしたものである。
に、本発明によるスイッチ回路は、二つの電界効果トラ
ンジスタを逆直列接続して成る回路を有すると共に、発
光ダイオードと光起電ダイオードアレイとを組み合わせ
て成り上記二つの電界効果トランジスタのゲート信号を
制御する光結合回路を有する高耐圧アナログスイッチ回
路を用い、上記光結合回路に対し入力端子から制御信号
を供給して上記二つの電界効果トランジスタのゲート信
号を制御することにより、対象回路の接続の切り換えを
行うスイッチ回路において、上記光結合回路内の発光ダ
イオードに対し、入力端子側に設けられた二つのスイッ
チングトランジスタで制御して瞬時動作電流をパルス的
に任意の期間だけ一定値を流し、その後瞬時動作電流よ
りも十分に小さい一定の動作電流をある一定期間流して
発光ダイオードを駆動するようにしたものである。
【０００９】また、関連発明としての超音波診断装置
は、複数の振動子素子が配列され超音波を送受波する探
触子と、この探触子内の各振動子素子に所定の遅延時間
を与えて超音波打ち出しの駆動パルスを印加する送波パ
ルス発生器と、この送波パルス発生器から上記探触子へ
印加される送波パルスと該探触子からの受波信号とを切
り換える切換スイッチと、この切換スイッチを介して出
力される探触子からの受波信号を増幅する受信増幅器
と、この受信増幅器からの受波信号に所定の遅延時間を
与える遅延回路を有しこれらの遅延回路で位相が揃えら
れた受波信号を加算して出力する整相回路と、この整相
回路で整相された信号を検波する検波器と、この検波器
からの出力信号を画像として表示する表示装置とを備え
て成る超音波診断装置において、上記切換スイッチとし
て、上記手段のスイッチ回路を用いたものである。
は、複数の振動子素子が配列され超音波を送受波する探
触子と、この探触子内の各振動子素子に所定の遅延時間
を与えて超音波打ち出しの駆動パルスを印加する送波パ
ルス発生器と、この送波パルス発生器から上記探触子へ
印加される送波パルスと該探触子からの受波信号とを切
り換える切換スイッチと、この切換スイッチを介して出
力される探触子からの受波信号を増幅する受信増幅器
と、この受信増幅器からの受波信号に所定の遅延時間を
与える遅延回路を有しこれらの遅延回路で位相が揃えら
れた受波信号を加算して出力する整相回路と、この整相
回路で整相された信号を検波する検波器と、この検波器
からの出力信号を画像として表示する表示装置とを備え
て成る超音波診断装置において、上記切換スイッチとし
て、上記手段のスイッチ回路を用いたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明によるス
イッチ回路の実施の形態を示す回路図である。このスイ
ッチ回路は、例えば超音波診断装置において送波パルス
発生器３1〜３nから探触子２へ印加される送波パルスと
該探触子２からの受波信号との切り換えを行う切換スイ
ッチ５として用いるもので、縦形の二重拡散電界効果ト
ランジスタ（ＶＤＭＯＳ ＦＥＴ）８ａ，８ｂを逆直列
接続して成る回路を有すると共に、発光ダイオード９と
光起電ダイオードアレイ１０とを組み合わせて成り上記
二つのＶＤＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂのゲート信号を制
御する光結合回路を有する高耐圧アナログスイッチ回路
４1，４2，…，４ｎを用い、上記光結合回路に対し入力
端子Ａ，Ａ′から制御信号を供給して上記二つのＶＤ
ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂのゲート信号を制御すること
により、対象回路の接続の切り換えを行うものである。
図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明によるス
イッチ回路の実施の形態を示す回路図である。このスイ
ッチ回路は、例えば超音波診断装置において送波パルス
発生器３1〜３nから探触子２へ印加される送波パルスと
該探触子２からの受波信号との切り換えを行う切換スイ
ッチ５として用いるもので、縦形の二重拡散電界効果ト
ランジスタ（ＶＤＭＯＳ ＦＥＴ）８ａ，８ｂを逆直列
接続して成る回路を有すると共に、発光ダイオード９と
光起電ダイオードアレイ１０とを組み合わせて成り上記
二つのＶＤＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂのゲート信号を制
御する光結合回路を有する高耐圧アナログスイッチ回路
４1，４2，…，４ｎを用い、上記光結合回路に対し入力
端子Ａ，Ａ′から制御信号を供給して上記二つのＶＤ
ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂのゲート信号を制御すること
により、対象回路の接続の切り換えを行うものである。
【００１１】ここで、本発明においては、上記切換スイ
ッチ５として用いられる高耐圧アナログスイッチ回路４
1〜４nは、符号４1を付して示す第一の高耐圧アナログ
スイッチ回路の内部回路図に示すような構成とされてい
る。すなわち、二つのＶＤＭＯＳ ＦＥＴ８ａ及び８ｂ
と、入力端子Ａ，Ａ′からの各々の制御信号で動作する
二つのスイッチングトランジスタとしての上記とは別の
ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ｃ，８ｄと、それぞれのＶＤ Ｍ
ＯＳ ＦＥＴ８ｃ，８ｄに接続された抵抗２５ａ，２５
ｂと、発光ダイオード９及び光起電ダイオードアレイ１
０からなる光結合回路を有し入力端子Ａ，Ａ′からの制
御信号に応じて光起電電流を発生する入力部１１と、上
記二つのＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂのオフ時に動作
してゲートとソース間を短絡しそのオフ動作を早めるＦ
ＥＴゲートの制御部１２と、高電圧源−Ｖから上記二つ
のＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂのソースに共通接続さ
れた抵抗１３と、上記高電圧源−Ｖより電位の低い低イ
ンピーダンス電圧源−Ｖ2に接続されたスイッチングダ
イオード１４と、前記探触子２と接続する信号線の対地
インピーダンスを低くするために上記の抵抗１３より十
分小さい抵抗又はインダクタ１５とから成っている。な
お、符号１６ａ，１６ｂは、それぞれ各ＶＤＭＯＳ Ｆ
ＥＴ８ａ，８ｂの寄生ダイオードを示している。
ッチ５として用いられる高耐圧アナログスイッチ回路４
1〜４nは、符号４1を付して示す第一の高耐圧アナログ
スイッチ回路の内部回路図に示すような構成とされてい
る。すなわち、二つのＶＤＭＯＳ ＦＥＴ８ａ及び８ｂ
と、入力端子Ａ，Ａ′からの各々の制御信号で動作する
二つのスイッチングトランジスタとしての上記とは別の
ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ｃ，８ｄと、それぞれのＶＤ Ｍ
ＯＳ ＦＥＴ８ｃ，８ｄに接続された抵抗２５ａ，２５
ｂと、発光ダイオード９及び光起電ダイオードアレイ１
０からなる光結合回路を有し入力端子Ａ，Ａ′からの制
御信号に応じて光起電電流を発生する入力部１１と、上
記二つのＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂのオフ時に動作
してゲートとソース間を短絡しそのオフ動作を早めるＦ
ＥＴゲートの制御部１２と、高電圧源−Ｖから上記二つ
のＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂのソースに共通接続さ
れた抵抗１３と、上記高電圧源−Ｖより電位の低い低イ
ンピーダンス電圧源−Ｖ2に接続されたスイッチングダ
イオード１４と、前記探触子２と接続する信号線の対地
インピーダンスを低くするために上記の抵抗１３より十
分小さい抵抗又はインダクタ１５とから成っている。な
お、符号１６ａ，１６ｂは、それぞれ各ＶＤＭＯＳ Ｆ
ＥＴ８ａ，８ｂの寄生ダイオードを示している。
【００１２】次に、上記のように構成された図１に示す
高耐圧アナログスイッチ回路４1〜４nの動作について説
明する。まず、制御信号が入力端子Ａ，Ａ′に印加され
ると、光結合回路の発光ダイオード９が光を発し、この
光が光起電ダイオードアレイ１０に入射して光起電電流
を発生し、ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂのゲートとソ
ース間の静電容量を充電する。ここで、上記発光ダイオ
ード９のアノード側に与える電圧源をＶ′，該発光ダイ
オード９の電圧降下をｅ，上記抵抗２５ａ，２５ｂの値
をそれぞれｒ0，ｒ1とし、上記入力端子Ａ，Ａ′からの
制御信号により動作するＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ｃ，８ｄ
で制御した瞬時動作電流Ｉ2＝（Ｖ′−ｅ）／ｒ0を発光
ダイオード９に対し、図５に示すように、パルス的に任
意の期間ｔだけ一定値を流し、その後上記瞬時動作電流
Ｉ2よりも十分に小さい一定の動作電流ｉ2＝（Ｖ′−
ｅ）／ｒ1をある一定期間流して発光ダイオード９を駆
動している。
高耐圧アナログスイッチ回路４1〜４nの動作について説
明する。まず、制御信号が入力端子Ａ，Ａ′に印加され
ると、光結合回路の発光ダイオード９が光を発し、この
光が光起電ダイオードアレイ１０に入射して光起電電流
を発生し、ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂのゲートとソ
ース間の静電容量を充電する。ここで、上記発光ダイオ
ード９のアノード側に与える電圧源をＶ′，該発光ダイ
オード９の電圧降下をｅ，上記抵抗２５ａ，２５ｂの値
をそれぞれｒ0，ｒ1とし、上記入力端子Ａ，Ａ′からの
制御信号により動作するＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ｃ，８ｄ
で制御した瞬時動作電流Ｉ2＝（Ｖ′−ｅ）／ｒ0を発光
ダイオード９に対し、図５に示すように、パルス的に任
意の期間ｔだけ一定値を流し、その後上記瞬時動作電流
Ｉ2よりも十分に小さい一定の動作電流ｉ2＝（Ｖ′−
ｅ）／ｒ1をある一定期間流して発光ダイオード９を駆
動している。
【００１３】このとき、上記図５に示す瞬時動作電流Ｉ
2の値が図３に示した従来の回路における瞬時動作電流
Ｉ1（図４参照）の値と同じ場合、従来の瞬時動作電流
Ｉ1を流す時間３Ｔより十分小さい時間ｔでＶＤ ＭＯＳ
ＦＥＴ８ａ，８ｂのゲート電圧を上昇することができ
る。また、入力端子Ａ，Ａ′のどちらか一方には瞬時動
作電流Ｉ2を流す期間を決める制御信号が入力され、他
方には動作電流ｉ2を流す期間を決める制御信号が入力
される。図１においては、入力端子Ａが前者となり、入
力端子Ａ′が後者となる。そして、図５においてパルス
的に任意の期間ｔだけ一定値を流すことによる発光ダイ
オード９の駆動電流の積分値に相当する電荷によりＶＤ
ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂのゲートとソース間の静電容
量が充電されて、ゲート電圧が上昇してＶＤ ＭＯＳ Ｆ
ＥＴ８ａ，８ｂをオンさせる。これにより、送波パルス
発生器３1，３2，…と探触子２の振動子素子１1，１2，
…とが接続され、上記送波パルス発生器３1，３2，…か
らの駆動パルスが該当するチャンネルの振動子素子
１1，１2，…に印加され、その振動子素子１1，１2，…
から超音波が送波される。
2の値が図３に示した従来の回路における瞬時動作電流
Ｉ1（図４参照）の値と同じ場合、従来の瞬時動作電流
Ｉ1を流す時間３Ｔより十分小さい時間ｔでＶＤ ＭＯＳ
ＦＥＴ８ａ，８ｂのゲート電圧を上昇することができ
る。また、入力端子Ａ，Ａ′のどちらか一方には瞬時動
作電流Ｉ2を流す期間を決める制御信号が入力され、他
方には動作電流ｉ2を流す期間を決める制御信号が入力
される。図１においては、入力端子Ａが前者となり、入
力端子Ａ′が後者となる。そして、図５においてパルス
的に任意の期間ｔだけ一定値を流すことによる発光ダイ
オード９の駆動電流の積分値に相当する電荷によりＶＤ
ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂのゲートとソース間の静電容
量が充電されて、ゲート電圧が上昇してＶＤ ＭＯＳ Ｆ
ＥＴ８ａ，８ｂをオンさせる。これにより、送波パルス
発生器３1，３2，…と探触子２の振動子素子１1，１2，
…とが接続され、上記送波パルス発生器３1，３2，…か
らの駆動パルスが該当するチャンネルの振動子素子
１1，１2，…に印加され、その振動子素子１1，１2，…
から超音波が送波される。
【００１４】次に、上記入力端子Ａ，Ａ′から制御信号
が除かれると、光結合回路の発光ダイオード９からの発
光が止まり光起電ダイオードアレイ１０には光が入射し
ないので、上記光起電ダイオードアレイ１０は光起電電
流を発生せず、ＦＥＴゲートの制御部１２がスイッチ動
作してＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂのゲートとソース
間を短絡することにより、ゲートの電荷を放電させて上
記ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂをオフさせる。これに
より、送波パルス発生器３1，３2，…と探触子２の振動
子素子１1，１2，…とが遮断され、該当するチャンネル
の振動子素子１ 1，１2，…からの超音波の送波が停止さ
れる。このとき、上記ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂは
オフされているので、そのＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８
ｂのソース電位は高電圧源−Ｖに近くなる。
が除かれると、光結合回路の発光ダイオード９からの発
光が止まり光起電ダイオードアレイ１０には光が入射し
ないので、上記光起電ダイオードアレイ１０は光起電電
流を発生せず、ＦＥＴゲートの制御部１２がスイッチ動
作してＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂのゲートとソース
間を短絡することにより、ゲートの電荷を放電させて上
記ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂをオフさせる。これに
より、送波パルス発生器３1，３2，…と探触子２の振動
子素子１1，１2，…とが遮断され、該当するチャンネル
の振動子素子１ 1，１2，…からの超音波の送波が停止さ
れる。このとき、上記ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８ｂは
オフされているので、そのＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８ａ，８
ｂのソース電位は高電圧源−Ｖに近くなる。
【００１５】図２は図１に示すスイッチ回路の関連発明
としての超音波診断装置の実施の形態を示すブロック図
である。この超音波診断装置は、超音波を利用して被検
体の診断部位について断層像を得るもので、例えば電子
リニア走査型とされており、短冊状に形成された複数の
振動子素子１1〜１nが配列され超音波を送受波する探触
子２と、この探触子２内の各振動子素子１1〜１nに所定
の遅延時間を与えて超音波打ち出しの駆動パルスを印加
する送波パルス発生器３と、この送波パルス発生器３か
ら上記探触子２へ印加される送波パルスと該探触子２か
らの受波信号とを切り換える切換スイッチ５と、この切
換スイッチ５を介して出力される探触子２からの受波信
号を時間と共に利得を変化させて増幅する受信増幅器６
ａ〜６ｅと、この各受信増幅器６ａ〜６ｅからの出力信
号に所定の遅延時間を与える複数の遅延回路７ａ〜７ｅ
を有しこれらの遅延回路７ａ〜７ｅで位相が揃えられた
受波信号を加算する加算器１８を備えた整相回路１９
と、この整相回路１９で整相された信号を検波する検波
器２０と、この検波器２０からの出力信号を画像として
表示する表示装置２１とを備えて成る。
としての超音波診断装置の実施の形態を示すブロック図
である。この超音波診断装置は、超音波を利用して被検
体の診断部位について断層像を得るもので、例えば電子
リニア走査型とされており、短冊状に形成された複数の
振動子素子１1〜１nが配列され超音波を送受波する探触
子２と、この探触子２内の各振動子素子１1〜１nに所定
の遅延時間を与えて超音波打ち出しの駆動パルスを印加
する送波パルス発生器３と、この送波パルス発生器３か
ら上記探触子２へ印加される送波パルスと該探触子２か
らの受波信号とを切り換える切換スイッチ５と、この切
換スイッチ５を介して出力される探触子２からの受波信
号を時間と共に利得を変化させて増幅する受信増幅器６
ａ〜６ｅと、この各受信増幅器６ａ〜６ｅからの出力信
号に所定の遅延時間を与える複数の遅延回路７ａ〜７ｅ
を有しこれらの遅延回路７ａ〜７ｅで位相が揃えられた
受波信号を加算する加算器１８を備えた整相回路１９
と、この整相回路１９で整相された信号を検波する検波
器２０と、この検波器２０からの出力信号を画像として
表示する表示装置２１とを備えて成る。
【００１６】なお、図２においては、切換スイッチ５は
例えば五つに分けられた振動子素子群を一端方から順次
選択してそれぞれ次段の受信増幅器６ａ〜６ｅに接続す
るようになっており、上記五つの振動子素子群を順次切
り換えて並進させるようになっている。従って、受信増
幅器は５個（６ａ〜６ｅ）設けられている。また、上記
各構成要素の動作は、制御部２２からの制御信号で制御
されるようになっている。
例えば五つに分けられた振動子素子群を一端方から順次
選択してそれぞれ次段の受信増幅器６ａ〜６ｅに接続す
るようになっており、上記五つの振動子素子群を順次切
り換えて並進させるようになっている。従って、受信増
幅器は５個（６ａ〜６ｅ）設けられている。また、上記
各構成要素の動作は、制御部２２からの制御信号で制御
されるようになっている。
【００１７】ここで、本発明においては、上記切換スイ
ッチ５としては、図１に示す回路構成とされ、光結合回
路内の発光ダイオードの駆動電流の効率を良くすること
ができる高耐圧アナログスイッチ回路４1〜４nから成る
スイッチ回路が用いられている。このような構成によ
り、本発明の超音波診断装置においては、上記切換スイ
ッチ５として図１に示すスイッチ回路（４1〜４n）を用
いることにより、全体として動作効率を向上した装置を
提供することができる。
ッチ５としては、図１に示す回路構成とされ、光結合回
路内の発光ダイオードの駆動電流の効率を良くすること
ができる高耐圧アナログスイッチ回路４1〜４nから成る
スイッチ回路が用いられている。このような構成によ
り、本発明の超音波診断装置においては、上記切換スイ
ッチ５として図１に示すスイッチ回路（４1〜４n）を用
いることにより、全体として動作効率を向上した装置を
提供することができる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によるスイッチ回路（図１参照）
は以上のように構成されたので、発光ダイオードと光起
電ダイオードアレイとを組み合わせて成り二つの電界効
果トランジスタのゲート信号を制御する光結合回路内の
発光ダイオードに対し、入力端子側に設けられた二つの
スイッチングトランジスタで制御して瞬時動作電流をパ
ルス的に任意の期間だけ一定値を流し、その後瞬時動作
電流よりも十分に小さい一定の動作電流をある一定期間
流して発光ダイオードを駆動するようにしたことによ
り、回路のスイッチングのオン時間を短くすることがで
きると共に、その回路に用いられる光結合回路内の発光
ダイオードの駆動電流の効率を向上することができる。
は以上のように構成されたので、発光ダイオードと光起
電ダイオードアレイとを組み合わせて成り二つの電界効
果トランジスタのゲート信号を制御する光結合回路内の
発光ダイオードに対し、入力端子側に設けられた二つの
スイッチングトランジスタで制御して瞬時動作電流をパ
ルス的に任意の期間だけ一定値を流し、その後瞬時動作
電流よりも十分に小さい一定の動作電流をある一定期間
流して発光ダイオードを駆動するようにしたことによ
り、回路のスイッチングのオン時間を短くすることがで
きると共に、その回路に用いられる光結合回路内の発光
ダイオードの駆動電流の効率を向上することができる。
【００１９】また、本発明による超音波診断装置（図２
参照）は以上のように構成されたので、送波パルス発生
器から探触子へ印加される送波パルスと該探触子からの
受波信号とを切り換える切換スイッチとして、前記のス
イッチ回路を用いることにより、全体として動作効率を
向上した装置を提供することができる。
参照）は以上のように構成されたので、送波パルス発生
器から探触子へ印加される送波パルスと該探触子からの
受波信号とを切り換える切換スイッチとして、前記のス
イッチ回路を用いることにより、全体として動作効率を
向上した装置を提供することができる。
【図１】本発明によるスイッチ回路の実施の形態を示す
回路図である。
回路図である。
【図２】図１に示すスイッチ回路の関連発明としての超
音波診断装置の実施の形態を示すブロック図である。
音波診断装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図３】従来の超音波診断装置における切換スイッチを
示す回路図である。
示す回路図である。
【図４】従来のスイッチ回路における光結合回路内の発
光ダイオードの駆動電流の波形を示す説明図である。
光ダイオードの駆動電流の波形を示す説明図である。
【図５】本発明のスイッチ回路における光結合回路内の
発光ダイオードの駆動電流の波形を示す説明図である。
発光ダイオードの駆動電流の波形を示す説明図である。
１1〜１n…振動子素子 ２…探触子 ３，３1〜３n…送波パルス発生器 ４1〜４n…高耐圧アナログスイッチ回路 ５…切換スイッチ ６ａ〜６ｎ…受信増幅器 ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ…ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ ９…発光ダイオード １０…光起電ダイオードアレイ １１…入力部 １２…制御部 １３…抵抗 １４…スイッチングダイオード １５…抵抗又はインダクタ １９…整相回路 ２０…検波器 ２１…表示装置 ２２…制御部
Claims (2)
- 【請求項１】 二つの電界効果トランジスタを逆直列接
続して成る回路を有すると共に、発光ダイオードと光起
電ダイオードアレイとを組み合わせて成り上記二つの電
界効果トランジスタのゲート信号を制御する光結合回路
を有する高耐圧アナログスイッチ回路を用い、上記光結
合回路に対し入力端子から制御信号を供給して上記二つ
の電界効果トランジスタのゲート信号を制御することに
より、対象回路の接続の切り換えを行うスイッチ回路に
おいて、上記光結合回路内の発光ダイオードに対し、入
力端子側に設けられた二つのスイッチングトランジスタ
で制御して瞬時動作電流をパルス的に任意の期間だけ一
定値を流し、その後瞬時動作電流よりも十分に小さい一
定の動作電流をある一定期間流して発光ダイオードを駆
動するようにしたことを特徴とするスイッチ回路。 - 【請求項２】 複数の振動子素子が配列され超音波を送
受波する探触子と、この探触子内の各振動子素子に所定
の遅延時間を与えて超音波打ち出しの駆動パルスを印加
する送波パルス発生器と、この送波パルス発生器から上
記探触子へ印加される送波パルスと該探触子からの受波
信号とを切り換える切換スイッチと、この切換スイッチ
を介して出力される探触子からの受波信号を増幅する受
信増幅器と、この受信増幅器からの受波信号に所定の遅
延時間を与える遅延回路を有しこれらの遅延回路で位相
が揃えられた受波信号を加算して出力する整相回路と、
この整相回路で整相された信号を検波する検波器と、こ
の検波器からの出力信号を画像として表示する表示装置
とを備えて成る超音波診断装置において、上記切換スイ
ッチとして、請求項１記載のスイッチ回路を用いたこと
を特徴とする超音波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8097027A JPH09276268A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | スイッチ回路及びそれを用いた超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8097027A JPH09276268A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | スイッチ回路及びそれを用いた超音波診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09276268A true JPH09276268A (ja) | 1997-10-28 |
Family
ID=14180965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8097027A Pending JPH09276268A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | スイッチ回路及びそれを用いた超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09276268A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006060324A (ja) * | 2004-08-17 | 2006-03-02 | Denso Corp | インタフェース回路 |
-
1996
- 1996-04-18 JP JP8097027A patent/JPH09276268A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006060324A (ja) * | 2004-08-17 | 2006-03-02 | Denso Corp | インタフェース回路 |
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