[发明专利]用于超声波系统的子波束形成发射机电路

说明书

技术领域

本发明涉及用于超声波系统的发射机电路，并且具体地涉及提供用于超声波系统的子波束形成的发射信号的电路。

背景技术

参考图1，传统的超声波系统包括处理器/控制器10和模拟前端(AFE)20、以及用户接口(未示出)，例如视频显示器、计算机键盘和鼠标。包括在处理器/控制器10内的是数字波束形成器12，该数字波束形成器12提供限定发射的波束分布(profile)的多个数字发射数据信号13，并且反过来接收表示接收到的能量分布的多个数字接收数据信号33。在波束形成器电路12内执行任意期望的波束形成。

AFE 20的传输路径包括多个信道的数字模拟转换(DAC)电路22和多个换能放大器驱动器电路24。发射数据信号13被转换为相应的模拟信号23，以用于驱动所述驱动器电路24。每个产生的驱动器输出信号25驱动换能器阵列28内的各个换能器，并根据公知的原理通过发射/接收开关26传送所述每个产生的驱动器输出信号25。

进一步根据公知的原理，将由换能器阵列28接收的经反射的超声波能量转换为相应的模拟电信号27，该模拟电信号27通过发射/接收开关26被传送至各个时变增益放大器(TVGA)电路30。通过多个信道的模拟数字转换(ADC)电路32转换产生的放大的信号31，从而产生接收数据信号33。

这种超声波成像系统以这种方式工作，从而提供期望的图像分辨率和质量必需的波束形成。如上所述，波束形成功能通常在数字域实施，从而实现期望的灵活性和可编程性。然而，这种数字域电路消耗的功率随着处理的速度和复杂度的增加而增大。这种功率消耗和特别是功率消耗中的任何增量是特别成问题的，因为更多的系统设计为便携的，并且在电池电源控制下工作。此外，随着开发出更复杂的换能器阵列，在处理器/控制器10和AFE 20之间的接口中的信号13、33的数量增加。因此，理想的是实施改进的子波束形成，以便于降低功率消耗和减少处理器/控制器10和AFE 20之间的信号连接数。

发明内容

提供了用于超声波系统的子波束形成发射机的多信道脉冲发生器驱动器电路，其中根据子波束脉冲延迟数据和多个时钟信号通过延迟子波束脉冲模式数据而形成子波束信号。

根据目前要求保护的本发明的一个实施例，用于超声波系统的子波束形成发射机的多信道脉冲发生器驱动器电路包括：

脉冲控制电路，其用于提供包括多个子波束脉冲模式数据、多个子波束脉冲延迟数据和多个时钟信号的多个子波束脉冲控制信号；和

耦合到脉冲控制电路的信号脉冲生成电路，并且该信号脉冲生成电路通过提供多个串行子波束信号脉冲而响应于多个子波束脉冲模式数据、子波束脉冲延迟数据和时钟信号，其中多个子波束串行信号脉冲中的一个或更多个各自的子波束串行信号脉冲相应于多个子波束脉冲模式数据的至少一部分，并且关于多个子波束脉冲延迟数据和时钟信号时延。

根据目前要求保护的本发明的另一个实施例，用于超声波系统的子波束形成发射机的多信道脉冲发生器驱动器电路包括：

时钟选择电路，其通过提供多个时钟信号中选择的一个时钟信号而响应于多个子波束脉冲延迟数据的第一部分和多个时钟信号；

耦合到时钟选择电路的延迟电路，并且该延迟电路通过提供延迟的时钟信号而响应于多个子波束脉冲延迟数据的第二部分和多个时钟信号中选择的一个时钟信号，所述延迟的时钟信号相应于多个时钟信号中选择的一个时钟信号并且关于多个时钟信号中选择的一个时钟信号而在时间上延迟；和

耦合到延迟电路的数据存储电路，并且该数据存储电路通过根据延迟的时钟信号存储多个子波束脉冲模式数据并检索存储的多个子波束脉冲模式数据的各个部分而响应于多个子波束脉冲模式数据和延迟的时钟信号。

根据目前要求保护的本发明的另一个实施例，用于超声波系统的子波束形成发射机的多信道脉冲发生器驱动器电路包括：

脉冲控制器装置，其用于提供包括多个子波束脉冲模式数据、多个子波束脉冲延迟数据和多个时钟信号的多个子波束脉冲控制信号；和

信号脉冲发生器装置，其用于接收多个子波束脉冲模式数据、子波束脉冲延迟数据和时钟信号，并且响应于所述多个子波束脉冲模式数据、子波束脉冲延迟数据和时钟信号而提供多个串行子波束信号脉冲，其中多个子波束串行信号脉冲中的一个或更多个各自的信号脉冲相应于多个子波束脉冲模式数据的至少一部分，并且关于多个子波束脉冲延迟数据和时钟信号时延。

根据目前要求保护的本发明的另一个实施例，用于超声波系统的子波束形成发射机的多信道脉冲发生器驱动器电路包括：