[发明专利]超声装置，其形成方法及其控制方法

权利要求书

1.一种超声装置，包括：

超声换能器；和

谐振匹配电路，所述谐振匹配电路电耦合到超声换能器，

其中，所述谐振匹配电路配置为与超声换能器配合，以从超声换能器的阻抗产生超声换能器的谐振条件下的有效阻抗，来为超声换能器产生的电信号提供增益，并减小谐振条件下的超声装置的噪声系数。

2.根据权利要求1所述的超声装置，其中，所述谐振匹配电路包括电气部件，所述电气部件具有基于超声换能器的阻抗设计的相应值，以产生有效阻抗来提供谐振条件下的增益。

3.根据权利要求2所述的超声装置，其中，所述电气部件包括串联接地的电感器和电容器。

4.根据权利要求3所述的超声装置，

其中电感器的第一端电耦合到超声换能器，

其中电感器的第二端连接到电容器的第一端，和

其中电容器的第二端接地。

5.根据权利要求3所述的超声装置，

其中电容器的第一端电耦合到超声换能器，

其中电容器的第二端连接到电感器的第一端，和

其中电感器的第二端接地。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的超声装置，还包括电耦合到谐振匹配电路的低噪声放大器。

7.根据权利要求6所述的超声装置，其中低噪声放大器的输入阻抗的大小大于有效阻抗的大小。

8.根据权利要求6所述的超声装置，其中低噪声放大器包括差分共源放大器，或共源放大器，或共射级放大器。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的超声装置，其中超声换能器包括微机械超声换能器。

10.根据权利要求9所述的超声装置，其中所述微机械超声换能器包括压电微机械超声换能器。

11.根据权利要求10所述的超声装置，其中有效阻抗的大小大于所述压电微机械超声换能器的阻抗的大小。

12.根据权利要求9所述的超声装置，其中微机械超声换能器包括电容微机械超声换能器。

13.根据权利要求12所述的超声装置，其中有效阻抗的大小小于电容微机械超声换能器的阻抗的大小。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的超声装置，其中超声换能器是带通换能器。

15.一种用于形成超声装置的方法，超声装置包括超声换能器和电耦合到超声换能器的谐振匹配电路，所述方法包括：

确定超声换能器的阻抗；

确定在超声换能器的谐振条件下提供给由超声换能器产生的电信号的增益；以及

设计基于阻抗的谐振匹配电路和所述增益，所述增益让谐振匹配电路配合超声换能器从阻抗产生适合于提供增益的谐振条件下的有效阻抗。

16.根据权利要求15所述的方法，其中设计谐振匹配电路包括确定谐振匹配电路的电气部件的相应值。

17.根据权利要求15或16所述的方法，其中设计谐振匹配电路包括使用史密斯圆图。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，其中超声装置还包括电耦合到谐振匹配电路的低噪声放大器，并且所述方法还包括基于有效阻抗设计低噪声放大器。

19.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，其中超声换能器包括微机械超声换能器。