[发明专利]带有电压反馈的电容式微机械超声换能器

权利要求书

1.一种系统，包括：

电容式微机械超声换能器(CMUT)，其包括：

第一电极；

第二电极，其与所述第一电极分离开一间隙，使得在所述第一电极和所述第二电极之间存在第一电容；

弹簧元件，其支撑所述第二电极，用于使所述第二电极能够朝着所述第一电极移动和远离所述第一电极移动；以及

反馈部件，其与所述CMUT串联连接，所述反馈部件提供对施加到所述CMUT上的电压的反馈。

2.如权利要求1所述的系统，

其中所述反馈部件是提供对施加到所述CMUT的所述电压的负反馈，用于在所述CMUT的所述第一电容增加时降低所述电压，作为所述第二电极移动的结果。

3.如权利要求1所述的系统，

其中所述反馈部件是具有约等于或小于所述第一电容的第二电容的电容器。

4.如权利要求1所述的系统，

其中所述反馈部件是具有在所述第一电容的10％和300％之间的第二电容的电容器。

5.如权利要求1所述的系统，

其中所述反馈部件是具有在所述第一电容的30％和100％之间的第二电容的电容器。

6.如权利要求1所述的系统，还包括：

开关，其可驱动以在CMUT用在接收模式中以检测声能时提供避开所述反馈部件的路径，且可驱动以在所述CMUT用在传输模式时将所述反馈部件与所述CMUT串联放置以传输声能。

7.如权利要求1所述的系统，还包括：

偏压电路，其用于在所述反馈部件和所述CMUT之间施加偏压。

8.如权利要求1所述的系统，还包括：

开关，其在所述反馈部件和所述CMUT之间，当所述CMUT用在传输模式中以传输声能时，所述开关将所述CMUT与所述反馈部件和传输电压的源串联连接，当所述CMUT用在接收模式中以检测声能时，所述开关将所述CMUT连接到接收端；以及

偏压电路，其用于将偏压施加到所述开关和所述CMUT之间。

9.如权利要求1所述的系统，其还包括：

开关，其在所述反馈部件和所述CMUT之间，当所述CMUT用在传输模式中以传输声能时，所述开关将所述CMUT与所述反馈部件和传输电压的源串联连接，当所述CMUT用在接收模式中以检测声能时，所述开关将所述CMUT连接到接收端；以及

偏压电路，其用于在所述开关将所述CMUT连接到所述接收端时施加偏压。

10.如权利要求1所述的系统，还包括：

具有位于所述探针的表面的所述CMUT的超声探针，且其中所述反馈部件位于所述探针上且与所述探针的所述表面隔离。

11.如权利要求1所述的系统，其还包括：

超声系统，其具有探针，所述探针包括位于所述探针的表面的所述CMUT，且其中所述反馈部件位于通过电缆连接到所述探针的超声系统的基本单元中。

12.如权利要求1所述的系统，

其中所述反馈部件是具有与处于预定的操作频率的所述CMUT的阻抗相同数量级的阻抗的电阻器或电感器。

13.如权利要求1所述的系统，

其中所述反馈部件是具有在处于预定的操作频率的所述CMUT的阻抗的50％和300％之间的阻抗的电阻器或电感器。

14.一种方法，包括：

提供包括第一电极和第二电极的电容式微机械超声换能器(CMUT)，所述第二电极与所述第一电极分离开一间隔，使得所述第一电极和所述第二电极之间存在第一电容，所述第二电极由弹簧元件支撑，用于使所述第二电极向所述第一电极移动并向初始位置返回，其中在所述第一电极和所述第二电极之间有第一电容；

将反馈电容器与所述CMUT串联放置，所述反馈电容器基于所述CMUT的所述第一电极和所述第二电极之间的所述第一电容而具有第二电容。

15.如权利要求14所述的方法，还包括：

将传输电压施加到所述CMUT和所述反馈电容器以驱动所述CMUT，其中所述反馈电容器应用对施加在所述CMUT上的所述传输电压的反馈，使得在所述CMUT的驱动期间当所述CMUT的所述第一电容增加时，施加在所述CMUT上的传输电压降低。