JPH105222A - 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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- JPH105222A JPH105222A JP8166283A JP16628396A JPH105222A JP H105222 A JPH105222 A JP H105222A JP 8166283 A JP8166283 A JP 8166283A JP 16628396 A JP16628396 A JP 16628396A JP H105222 A JPH105222 A JP H105222A
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- drain
- switch circuit
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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、信号の漏れを少なくすると共に、消費電力
を小さくする。 【解決手段】 高耐圧アナログスイッチ回路４1〜４nの
電界効果トランジスタ８のドレインにバイアス電圧を供
給するため該ドレインに接続されたバイアス回路１５′
として、トランジスタ１８と抵抗１９ａ，１９ｂとを組
み合わせて成る回路を用い、このバイアス回路１５′に
より、上記高耐圧アナログスイッチ回路４1〜４nがオフ
動作時には電界効果トランジスタ８のドレインにバイア
ス電圧を供給し、上記高耐圧アナログスイッチ回路４1
〜４nがオン動作時には電界効果トランジスタ８のドレ
インにバイアス電圧を印加しないようにしたものであ
る。これにより、信号の漏れを少なくすると共に、消費
電力を小さくすることができる。
路において、信号の漏れを少なくすると共に、消費電力
を小さくする。 【解決手段】 高耐圧アナログスイッチ回路４1〜４nの
電界効果トランジスタ８のドレインにバイアス電圧を供
給するため該ドレインに接続されたバイアス回路１５′
として、トランジスタ１８と抵抗１９ａ，１９ｂとを組
み合わせて成る回路を用い、このバイアス回路１５′に
より、上記高耐圧アナログスイッチ回路４1〜４nがオフ
動作時には電界効果トランジスタ８のドレインにバイア
ス電圧を供給し、上記高耐圧アナログスイッチ回路４1
〜４nがオン動作時には電界効果トランジスタ８のドレ
インにバイアス電圧を印加しないようにしたものであ
る。これにより、信号の漏れを少なくすると共に、消費
電力を小さくすることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、信号の漏れを少な
くすると共に、消費電力を小さくす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。
くすると共に、消費電力を小さくす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、縦型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）のドレインにダ
イオードを直列接続して成る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、縦型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）のドレインにダ
イオードを直列接続して成る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、ＶＤ
ＭＯＳ ＦＥＴ８と、このＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のドレ
インに直列接続されたダイオード９と、入力端子Ａから
の制御信号をＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のゲートに供給する
抵抗１０ａ及びダイオード１１ａと上記入力端子Ａから
の制御信号を反転する否定回路１２及び一つのトランジ
スタ１３並びに二つの抵抗１０ｂ，１０ｃさらに一つの
ダイオード１１ｂとを有しＦＥＴゲートを制御する制御
部と、上記ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のドレインにバイアス
電圧を供給するための抵抗１４を有するバイアス回路１
５とから成っている。なお、符号１６は上記ＶＤ ＭＯ
Ｓ ＦＥＴ８の寄生ダイオードを示し、符号１７はその
ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のソースに接続された抵抗を示し
ている。
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、ＶＤ
ＭＯＳ ＦＥＴ８と、このＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のドレ
インに直列接続されたダイオード９と、入力端子Ａから
の制御信号をＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のゲートに供給する
抵抗１０ａ及びダイオード１１ａと上記入力端子Ａから
の制御信号を反転する否定回路１２及び一つのトランジ
スタ１３並びに二つの抵抗１０ｂ，１０ｃさらに一つの
ダイオード１１ｂとを有しＦＥＴゲートを制御する制御
部と、上記ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のドレインにバイアス
電圧を供給するための抵抗１４を有するバイアス回路１
５とから成っている。なお、符号１６は上記ＶＤ ＭＯ
Ｓ ＦＥＴ８の寄生ダイオードを示し、符号１７はその
ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のソースに接続された抵抗を示し
ている。
【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、入力端子Ａに制御信号が印加されると、
この制御信号が上記制御部の抵抗１０ａ及びダイオード
１１ａを介してＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のゲートに供給さ
れ、該ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８がオンする。これにより、
送波パルス発生器３1〜３ｎと探触子２の各振動子素子
１1〜１ｎとが接続される。従って、上記送波パルス発
生器３1〜３ｎからの駆動パルスが該当するチャンネル
の振動子素子１1〜１ｎに印加され、その振動子素子１1
〜１ｎ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、入力端子Ａに制御信号が印加されると、
この制御信号が上記制御部の抵抗１０ａ及びダイオード
１１ａを介してＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のゲートに供給さ
れ、該ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８がオンする。これにより、
送波パルス発生器３1〜３ｎと探触子２の各振動子素子
１1〜１ｎとが接続される。従って、上記送波パルス発
生器３1〜３ｎからの駆動パルスが該当するチャンネル
の振動子素子１1〜１ｎに印加され、その振動子素子１1
〜１ｎ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、上記ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８がオフすると共に、
ダイオード９にバイアス回路１５の抵抗１４を介してバ
イアス電圧が印加される。これにより、上記ダイオード
９はオフとなり、送波パルス発生器３1〜３ｎと探触子
２の各振動子素子１1〜１ｎとが遮断される。従って、
送波パルス発生器３1〜３ｎからの駆動パルスは探触子
２に供給されず、該当するチャンネルの振動子素子１1
〜１ｎからの超音波の打ち出しが阻止される。このと
き、高耐圧アナログスイッチ回路４1〜４nがオンであろ
うとオフであろうと、ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のドレイン
にはバイアス回路１５の抵抗１４を介して常時バイアス
電圧が印加されている。
れると、上記ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８がオフすると共に、
ダイオード９にバイアス回路１５の抵抗１４を介してバ
イアス電圧が印加される。これにより、上記ダイオード
９はオフとなり、送波パルス発生器３1〜３ｎと探触子
２の各振動子素子１1〜１ｎとが遮断される。従って、
送波パルス発生器３1〜３ｎからの駆動パルスは探触子
２に供給されず、該当するチャンネルの振動子素子１1
〜１ｎからの超音波の打ち出しが阻止される。このと
き、高耐圧アナログスイッチ回路４1〜４nがオンであろ
うとオフであろうと、ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のドレイン
にはバイアス回路１５の抵抗１４を介して常時バイアス
電圧が印加されている。
【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において
は、探触子２内の振動子素子１1〜１ｎへの信号の漏れ
を小さくするためには、バイアス回路１５によるバイア
ス電圧を大きくする必要があった。これは、バイアス電
圧を大きくすると、ダイオード９に十分な逆電圧が印加
されて信号が阻止されると共に、ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８
のドレイン・ソース間容量が小さくなり、その結果スイ
ッチの漏れ信号が小さくなるからである。そして、上述
のように、従来の高耐圧アナログスイッチ回路４1〜４n
では、バイアス回路１５の抵抗１４を介してＶＤ ＭＯ
Ｓ ＦＥＴ８のドレインに常時バイアス電圧を印加して
いた。このような状態で、バイアス電圧を大きくする
と、上記抵抗１４の抵抗値が一定の場合は流れる電流が
大きくなり、消費電力が大きくなるものであった。ま
た、このとき、上記バイアス回路１５に流れる電流が大
きくなることから、高耐圧アナログスイッチ回路４1〜
４nが高温化されるものであった。
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において
は、探触子２内の振動子素子１1〜１ｎへの信号の漏れ
を小さくするためには、バイアス回路１５によるバイア
ス電圧を大きくする必要があった。これは、バイアス電
圧を大きくすると、ダイオード９に十分な逆電圧が印加
されて信号が阻止されると共に、ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８
のドレイン・ソース間容量が小さくなり、その結果スイ
ッチの漏れ信号が小さくなるからである。そして、上述
のように、従来の高耐圧アナログスイッチ回路４1〜４n
では、バイアス回路１５の抵抗１４を介してＶＤ ＭＯ
Ｓ ＦＥＴ８のドレインに常時バイアス電圧を印加して
いた。このような状態で、バイアス電圧を大きくする
と、上記抵抗１４の抵抗値が一定の場合は流れる電流が
大きくなり、消費電力が大きくなるものであった。ま
た、このとき、上記バイアス回路１５に流れる電流が大
きくなることから、高耐圧アナログスイッチ回路４1〜
４nが高温化されるものであった。
【０００７】一方、上記バイアス電圧を大きくするに
は、バイアス回路１５の抵抗１４の抵抗値を大きくして
もよい。この場合は、流れる電流が大きくならず、消費
電力も大きくなることはない。しかし、抵抗１４の抵抗
値を大きくすると、ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のドレイン・
ソース間容量と上記抵抗１４の抵抗値とで決まる時定数
分だけ高耐圧アナログスイッチ回路のスイッチング速度
が遅くなる。そのため、抵抗１４の抵抗値を大きくする
にも限界があり、その抵抗値をあまり大きくはできない
ものであった。従って、電流もあまり小さくはできず、
消費電力を十分に小さくすることはできないものであっ
た。
は、バイアス回路１５の抵抗１４の抵抗値を大きくして
もよい。この場合は、流れる電流が大きくならず、消費
電力も大きくなることはない。しかし、抵抗１４の抵抗
値を大きくすると、ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のドレイン・
ソース間容量と上記抵抗１４の抵抗値とで決まる時定数
分だけ高耐圧アナログスイッチ回路のスイッチング速度
が遅くなる。そのため、抵抗１４の抵抗値を大きくする
にも限界があり、その抵抗値をあまり大きくはできない
ものであった。従って、電流もあまり小さくはできず、
消費電力を十分に小さくすることはできないものであっ
た。
【０００８】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、信号の漏れを少なくすると共に、消費電力を小さ
くす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、信号の漏れを少なくすると共に、消費電力を小さ
くす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。
【０００９】
【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、電界効果トランジス
タのドレインにダイオードを直列接続して成る高耐圧ア
ナログスイッチ回路を用い、上記電界効果トランジスタ
のドレインにバイアス電圧を供給するため該ドレインに
バイアス回路を接続して成り、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、上記バイアス回路とし
てスイッチング素子と抵抗とを組み合わせて成る回路を
用い、このバイアス回路により、上記高耐圧アナログス
イッチ回路がオフ動作時には電界効果トランジスタのド
レインにバイアス電圧を供給し、上記高耐圧アナログス
イッチ回路がオン動作時には電界効果トランジスタのド
レインにバイアス電圧を印加しないようにしたものであ
る。
に、本発明によるスイッチ回路は、電界効果トランジス
タのドレインにダイオードを直列接続して成る高耐圧ア
ナログスイッチ回路を用い、上記電界効果トランジスタ
のドレインにバイアス電圧を供給するため該ドレインに
バイアス回路を接続して成り、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、上記バイアス回路とし
てスイッチング素子と抵抗とを組み合わせて成る回路を
用い、このバイアス回路により、上記高耐圧アナログス
イッチ回路がオフ動作時には電界効果トランジスタのド
レインにバイアス電圧を供給し、上記高耐圧アナログス
イッチ回路がオン動作時には電界効果トランジスタのド
レインにバイアス電圧を印加しないようにしたものであ
る。
【００１０】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。
【００１１】
【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、縦型の二重拡散電界効果ト
ランジスタ（ＶＤＭＯＳ ＦＥＴ）８のドレインにダイ
オード９を直列接続して成る高耐圧アナログスイッチ回
路４1，４2，…，４nを用い、上記ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ
８のドレインにバイアス電圧を供給するため該ドレイン
にバイアス回路１５′を接続して成り、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、縦型の二重拡散電界効果ト
ランジスタ（ＶＤＭＯＳ ＦＥＴ）８のドレインにダイ
オード９を直列接続して成る高耐圧アナログスイッチ回
路４1，４2，…，４nを用い、上記ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ
８のドレインにバイアス電圧を供給するため該ドレイン
にバイアス回路１５′を接続して成り、対象回路の接続
の切り換えを行うものである。
【００１２】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、ＶＤ ＭＯＳＦＥＴ８と、このＶＤ ＭＯ
Ｓ ＦＥＴ８のドレインに直列接続されたダイオード９
と、入力端子Ａからの制御信号をＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８
のゲートに供給する抵抗１０ａ及びダイオード１１ａと
上記入力端子Ａからの制御信号を反転する否定回路１２
及び一つのトランジスタ１３並びに二つの抵抗１０ｂ，
１０ｃさらに一つのダイオード１１ｂとを有しＦＥＴゲ
ートを制御する制御部と、上記ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８の
ドレインにバイアス電圧を供給するためのバイアス回路
１５′とから成っている。なお、符号１６は上記ＶＤ
ＭＯＳ ＦＥＴ８の寄生ダイオードを示し、符号１７は
そのＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のソースに接続された抵抗を
示している。また、上記バイアス回路１５′は、スイッ
チング素子としてのトランジスタ１８と二つの抵抗１９
ａ，１９ｂとを組み合わせて成る回路を用いたものであ
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、ＶＤ ＭＯＳＦＥＴ８と、このＶＤ ＭＯ
Ｓ ＦＥＴ８のドレインに直列接続されたダイオード９
と、入力端子Ａからの制御信号をＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８
のゲートに供給する抵抗１０ａ及びダイオード１１ａと
上記入力端子Ａからの制御信号を反転する否定回路１２
及び一つのトランジスタ１３並びに二つの抵抗１０ｂ，
１０ｃさらに一つのダイオード１１ｂとを有しＦＥＴゲ
ートを制御する制御部と、上記ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８の
ドレインにバイアス電圧を供給するためのバイアス回路
１５′とから成っている。なお、符号１６は上記ＶＤ
ＭＯＳ ＦＥＴ８の寄生ダイオードを示し、符号１７は
そのＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のソースに接続された抵抗を
示している。また、上記バイアス回路１５′は、スイッ
チング素子としてのトランジスタ１８と二つの抵抗１９
ａ，１９ｂとを組み合わせて成る回路を用いたものであ
る。
【００１３】そして、上記バイアス回路１５′の動作に
より、高耐圧アナログスイッチ回路４1〜４nがオフ動作
時にはＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のドレインにバイアス電圧
を供給し、上記高耐圧アナログスイッチ回路４1〜４nが
オン動作時にはＶＤ ＭＯＳＦＥＴ８のドレインにバイ
アス電圧を印加しないように構成されている。
より、高耐圧アナログスイッチ回路４1〜４nがオフ動作
時にはＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のドレインにバイアス電圧
を供給し、上記高耐圧アナログスイッチ回路４1〜４nが
オン動作時にはＶＤ ＭＯＳＦＥＴ８のドレインにバイ
アス電圧を印加しないように構成されている。
【００１４】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、入力端子Ａに制御信号が入力されると、
この制御信号が上記制御部の抵抗１０ａ及びダイオード
１１ａを介してＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のゲートに供給さ
れ、該ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８がオンする。一方、入力端
子Ａからの制御信号は上記制御部の否定回路１２により
反転され、トランジスタ１３を介してバイアス回路１
５′内のトランジスタ１８に入力されるので、該トラン
ジスタ１８はオフする。このため、ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ
８のドレイン側にはバイアス電圧がかからない。これに
より、送波パルス発生器３1〜３ｎと探触子２の各振動
子素子１1〜１ｎとが接続され、上記送波パルス発生器
３1〜３ｎからの駆動パルスが該当するチャンネルの振
動子素子１1〜１ｎに印加され、その振動子素子１1〜１
ｎ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、入力端子Ａに制御信号が入力されると、
この制御信号が上記制御部の抵抗１０ａ及びダイオード
１１ａを介してＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のゲートに供給さ
れ、該ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８がオンする。一方、入力端
子Ａからの制御信号は上記制御部の否定回路１２により
反転され、トランジスタ１３を介してバイアス回路１
５′内のトランジスタ１８に入力されるので、該トラン
ジスタ１８はオフする。このため、ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ
８のドレイン側にはバイアス電圧がかからない。これに
より、送波パルス発生器３1〜３ｎと探触子２の各振動
子素子１1〜１ｎとが接続され、上記送波パルス発生器
３1〜３ｎからの駆動パルスが該当するチャンネルの振
動子素子１1〜１ｎに印加され、その振動子素子１1〜１
ｎから超音波が送波される。
【００１５】次に、入力端子Ａから制御信号が除かれる
と、上記ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８はオフし、逆にバイアス
回路１５′内のトランジスタ１８がオンする。このた
め、ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のドレイン側にバイアス電圧
がかかることとなる。これにより、ダイオード９はオフ
となり、送波パルス発生器３1〜３ｎと探触子２の各振
動子素子１1〜１ｎとが遮断される。従って、送波パル
ス発生器３1〜３ｎからの駆動パルスが探触子２に供給
されず、該当するチャンネルの振動子素子１1〜１ｎか
らの超音波の打ち出しが阻止される。
と、上記ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８はオフし、逆にバイアス
回路１５′内のトランジスタ１８がオンする。このた
め、ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のドレイン側にバイアス電圧
がかかることとなる。これにより、ダイオード９はオフ
となり、送波パルス発生器３1〜３ｎと探触子２の各振
動子素子１1〜１ｎとが遮断される。従って、送波パル
ス発生器３1〜３ｎからの駆動パルスが探触子２に供給
されず、該当するチャンネルの振動子素子１1〜１ｎか
らの超音波の打ち出しが阻止される。
【００１６】ここで、図３に示す従来の高耐圧アナログ
スイッチ回路４1〜４nの動作において、このスイッチ回
路がオンのとき、バイアス回路１５を介してＶＤ ＭＯ
Ｓ ＦＥＴ８のドレインに流れ込む電流ｉ1は、抵抗１４
の抵抗値をＲ1とすると、 ｉ1＝Ｖ／Ｒ1 …（１） で与えられる。また、上記スイッチ回路がオフのとき
も、ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のドレインにはバイアス電圧
がかかっているので、オフ時に該ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８
のドレインに流れ込む電流ｉ1′は、 ｉ1′＝Ｖ／Ｒ1 …（２） となる。すなわち、上記スイッチ回路のオン、オフに関
係なく、一定の電流ｉ1＝ｉ1′が流れる。
スイッチ回路４1〜４nの動作において、このスイッチ回
路がオンのとき、バイアス回路１５を介してＶＤ ＭＯ
Ｓ ＦＥＴ８のドレインに流れ込む電流ｉ1は、抵抗１４
の抵抗値をＲ1とすると、 ｉ1＝Ｖ／Ｒ1 …（１） で与えられる。また、上記スイッチ回路がオフのとき
も、ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のドレインにはバイアス電圧
がかかっているので、オフ時に該ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８
のドレインに流れ込む電流ｉ1′は、 ｉ1′＝Ｖ／Ｒ1 …（２） となる。すなわち、上記スイッチ回路のオン、オフに関
係なく、一定の電流ｉ1＝ｉ1′が流れる。
【００１７】一方、図１に示す本発明のスイッチ回路に
おける高耐圧アナログスイッチ回路４1〜４nの動作にお
いては、このスイッチ回路がオフのとき、バイアス回路
１５′を介してＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のドレインに流れ
込む電流ｉ2は、トランジスタ１８のオン抵抗をＲonと
し、抵抗１９ｂの抵抗値をＲ2とすると、 ｉ2＝Ｖ／（Ｒon＋Ｒ2） …（３） で与えられる。次に、上記スイッチ回路がオンのとき、
バイアス回路１５′を介してＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のド
レインに流れ込む電流をｉ2′とし、トランジスタ１８
のオフ抵抗をＲoffとすると、 ｉ2′＝Ｖ／（Ｒoff＋Ｒ2） …（４） となる。このとき、上記オフ抵抗Ｒoffは数ＭΩと非常
に大きいので、ｉ2′≪１となり、電流ｉ2′はほとんど
流れないこととなる。
おける高耐圧アナログスイッチ回路４1〜４nの動作にお
いては、このスイッチ回路がオフのとき、バイアス回路
１５′を介してＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のドレインに流れ
込む電流ｉ2は、トランジスタ１８のオン抵抗をＲonと
し、抵抗１９ｂの抵抗値をＲ2とすると、 ｉ2＝Ｖ／（Ｒon＋Ｒ2） …（３） で与えられる。次に、上記スイッチ回路がオンのとき、
バイアス回路１５′を介してＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ８のド
レインに流れ込む電流をｉ2′とし、トランジスタ１８
のオフ抵抗をＲoffとすると、 ｉ2′＝Ｖ／（Ｒoff＋Ｒ2） …（４） となる。このとき、上記オフ抵抗Ｒoffは数ＭΩと非常
に大きいので、ｉ2′≪１となり、電流ｉ2′はほとんど
流れないこととなる。
【００１８】従って、上記スイッチ回路がオフのとき
は、上述の式（２）と式（３）でＲ1＝Ｒ2とすると、ト
ランジスタ１８のオン抵抗Ｒonがあるので、ｉ2＜ｉ1′
となり、従来に比べ消費電力が小さくなる。また、スイ
ッチ回路がオンのときは、本発明においてはほとんど電
流ｉ2′が流れないので、消費電力が小さくなる。つま
り、本発明のスイッチ回路は、オンのときもオフのとき
も従来に比べ消費電力が小さくなる。
は、上述の式（２）と式（３）でＲ1＝Ｒ2とすると、ト
ランジスタ１８のオン抵抗Ｒonがあるので、ｉ2＜ｉ1′
となり、従来に比べ消費電力が小さくなる。また、スイ
ッチ回路がオンのときは、本発明においてはほとんど電
流ｉ2′が流れないので、消費電力が小さくなる。つま
り、本発明のスイッチ回路は、オンのときもオフのとき
も従来に比べ消費電力が小さくなる。
【００１９】なお、図１に示す実施例において、バイア
ス回路１５′内のトランジスタ１８は、ＮＰＮ型のトラ
ンジスタでもよいし、ＰＮＰ型のトランジスタでもよ
い。また、トランジスタ１８に代えてＶＤ ＭＯＳ ＦＥ
Ｔを使用してもよい。この場合、ＮチャンネルＶＤ Ｍ
ＯＳ ＦＥＴでもよいし、ＰチャンネルＶＤ ＭＯＳ Ｆ
ＥＴでもよい。そして、ＰＮＰ型トランジスタ或いはＰ
チャンネルＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴを使用する場合は、負電
源とすればよい。
ス回路１５′内のトランジスタ１８は、ＮＰＮ型のトラ
ンジスタでもよいし、ＰＮＰ型のトランジスタでもよ
い。また、トランジスタ１８に代えてＶＤ ＭＯＳ ＦＥ
Ｔを使用してもよい。この場合、ＮチャンネルＶＤ Ｍ
ＯＳ ＦＥＴでもよいし、ＰチャンネルＶＤ ＭＯＳ Ｆ
ＥＴでもよい。そして、ＰＮＰ型トランジスタ或いはＰ
チャンネルＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴを使用する場合は、負電
源とすればよい。
【００２０】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２０を備えた整相回路２１
と、この整相回路２１で整相された信号を検波する検波
器２２と、この検波器２２からの出力信号を画像として
表示する表示装置２３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２０を備えた整相回路２１
と、この整相回路２１で整相された信号を検波する検波
器２２と、この検波器２２からの出力信号を画像として
表示する表示装置２３とを備えて成る。
【００２１】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２４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２４からの制御信号で制御
されるようになっている。
【００２２】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、信号の漏
れを少なくすると共に、消費電力を小さくすることがで
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、該スイッチ回路におけるバイアス回路１５′
の電流を大幅に低減して、そのスイッチ回路の高温化を
防止することができる。
ッチ５としては、図１に示す回路構成とされ、信号の漏
れを少なくすると共に、消費電力を小さくすることがで
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、該スイッチ回路におけるバイアス回路１５′
の電流を大幅に低減して、そのスイッチ回路の高温化を
防止することができる。
【００２３】
【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、高耐圧アナログスイッ
チ回路の電界効果トランジスタのドレインにバイアス電
圧を供給するため該ドレインに接続されたバイアス回路
として、スイッチング素子と抵抗とを組み合わせて成る
回路を用い、このバイアス回路により、上記高耐圧アナ
ログスイッチ回路がオフ動作時には電界効果トランジス
タのドレインにバイアス電圧を供給し、上記高耐圧アナ
ログスイッチ回路がオン動作時には電界効果トランジス
タのドレインにバイアス電圧を印加しないようにでき
る。これにより、信号の漏れを少なくすると共に、消費
電力を小さくすることができる。
は以上のように構成されたので、高耐圧アナログスイッ
チ回路の電界効果トランジスタのドレインにバイアス電
圧を供給するため該ドレインに接続されたバイアス回路
として、スイッチング素子と抵抗とを組み合わせて成る
回路を用い、このバイアス回路により、上記高耐圧アナ
ログスイッチ回路がオフ動作時には電界効果トランジス
タのドレインにバイアス電圧を供給し、上記高耐圧アナ
ログスイッチ回路がオン動作時には電界効果トランジス
タのドレインにバイアス電圧を印加しないようにでき
る。これにより、信号の漏れを少なくすると共に、消費
電力を小さくすることができる。
【００２４】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、該スイッチ回路におけ
るバイアス回路の電流を大幅に低減することができ、そ
の電流による加熱からくるスイッチ回路の高温化を防止
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、該スイッチ回路におけ
るバイアス回路の電流を大幅に低減することができ、そ
の電流による加熱からくるスイッチ回路の高温化を防止
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。
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 ７ａ〜７ｅ…遅延回路 ８…ＶＤ ＭＯＳ ＦＥＴ ９…ダイオード １５′…バイアス回路 １８…トランジスタ １９ａ，１９ｂ…抵抗 ２０…加算器 ２１…整相回路 ２２…検波器 ２３…表示装置 ２４…制御部
Claims (2)
- 【請求項１】 電界効果トランジスタのドレインにダイ
オードを直列接続して成る高耐圧アナログスイッチ回路
を用い、上記電界効果トランジスタのドレインにバイア
ス電圧を供給するため該ドレインにバイアス回路を接続
して成り、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、上記バイアス回路としてスイッチング素子
と抵抗とを組み合わせて成る回路を用い、このバイアス
回路により、上記高耐圧アナログスイッチ回路がオフ動
作時には電界効果トランジスタのドレインにバイアス電
圧を供給し、上記高耐圧アナログスイッチ回路がオン動
作時には電界効果トランジスタのドレインにバイアス電
圧を印加しない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 |
|---|---|---|---|
| JP8166283A JPH105222A (ja) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP8166283A JPH105222A (ja) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | 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 |
|---|---|
| JPH105222A true JPH105222A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=15828503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8166283A Pending JPH105222A (ja) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | 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) | JPH105222A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009142352A (ja) * | 2007-12-12 | 2009-07-02 | Hitachi Ltd | 高耐圧アナログスイッチｉｃ |
| KR20180009565A (ko) * | 2016-07-19 | 2018-01-29 | 금오공과대학교 산학협력단 | 파워 증폭기 능동 바이어스 회로 및 이를 포함하는 초고주파 의료 초음파 영상 시스템 |
-
1996
- 1996-06-26 JP JP8166283A patent/JPH105222A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009142352A (ja) * | 2007-12-12 | 2009-07-02 | Hitachi Ltd | 高耐圧アナログスイッチｉｃ |
| KR20180009565A (ko) * | 2016-07-19 | 2018-01-29 | 금오공과대학교 산학협력단 | 파워 증폭기 능동 바이어스 회로 및 이를 포함하는 초고주파 의료 초음파 영상 시스템 |
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