[发明专利]用于操控超声转换器、尤其是超声换能器的设备

摘要

本发明涉及一种整体集成的用于操控超声换能器(TR)的H桥，该H桥具有蓄能电容(CDRV)、参考电位线(GNDP)和供电电压线(VRDV)。该蓄能电容(CDRV)具有第一连接端(C+)和第二连接端(C－)。H桥在衬底(E－Epi)中整体地制成。然而，蓄能电容(CDRV)不一定必须在P－Epi衬底中或在P－Epi衬底上制成。超声换能器(TR)具有第一连接端(DRV1)和第二连接端，而且其中超声换能器(TR)的第二连接端与参考电位线(GNDP)连接。该H桥与蓄能电容(CDRV)的第二连接端(C+)连接而且与蓄能电容(CDRV)的第二连接端(C－)连接，使得该蓄能电容(CDRV)横向地嵌入到H桥中。该H桥借助于参考电位线(GNDP)和供电电压线(VDRV)经由H桥的第一半桥(SW1、SW2)来供应电能。第五开关(SW5)可以使超声换能器(TR)的第一连接端(DRV1)与供电电压线(VRDV)连接。H桥的其它半桥(SW3、SW4)与参考电压线(GNDP)和超声换能器(TR)的第一连接端(DRV1)连接。该H桥在超声换能器(TR)的第一连接端(DRV1)上至少有时产生电位，该电位低于参考电位线(GNDP)的电位。

主权项

1.一种用于操控超声转换器、尤其是超声换能器(TR)的设备，所述设备包含：－参考电位线(GNDP)，－供电电压线(VRDV)，－无极的电荷存储电容(C_DRV)，－桥式电路，所述桥式电路具有带作为第一半桥(SW1、SW2)的低压侧开关的第一开关(SW1)以及带作为第一半桥(SW1、SW2)的高压侧开关的第二开关(SW2)的供电电压侧的第一半桥和带作为第二半桥(SW3、SW4)的高压侧开关的第三开关(SW3)以及带作为第二半桥的低压侧开关的第四开关(SW4)的超声转换器侧的第二半桥(SW3、SW4)，－其中电荷存储电容(C_DRV)接到该桥式电路的使第一半桥(SW1、SW2)与第二半桥(SW3、SW4)连接的桥式支路中，－第五开关(SW5)，用于使超声转换器与供电电压线(VRDV)电连接，－其中第三开关(SW3)具有电阻链(RK)和与该电阻链(RK)串联的MOS－晶体管－二极管(T₀)，该电阻链具有电阻(R₁至R_n)，所述电阻分别具有使所述电阻(R₁至R_n)中的两个相邻的电阻连接的连接节点(K_R1至K_Rn－1)，－其中第三开关(SW3)还具有晶体管链(TK)，该晶体管链具有晶体管(T₁至T_n)，所述晶体管分别具有使所述晶体管(T₁至T_n)中的相邻的晶体管连接的连接节点(K_T1至K_Tn－1)，－其中晶体管链(TK)的每个晶体管(T₁至T_n)都分配有电阻链(RK)的一个电阻(R₁至R_n)，其方式是电阻链(RK)的两端和连接节点(K_R0至K_Rn)分别与晶体管(T₁至T_n)中的另一晶体管的控制连接端连接，－其中第三开关(SW3)还具有由分别具有所限定的击穿电压的硅－PIN二极管或硅－PN二极管(Poly_D₁至Poly_D_m)构成的二极管级联(DK)，该二极管级联具有使所述二极管(Poly_D₁至Poly_D_m)中的相邻的二极管连接的连接节点(K_D1至K_Dm－1)，－其中每个二极管(Poly_D₁至Poly_D_m)都与该晶体管链(TK)的至少两个连续的晶体管(T₁至T_n)的组串联而且当在该组晶体管(T₁至T_n)上的电压降超过所涉及的二极管(Poly_D₁至Poly_D_m)的击穿电压时，晶体管链(TK)的该组晶体管(T₁至T_n)跨接，而且－其中第三开关(SW3)整体集成地构造在衬底(P－Epi)而且硅－PIN二极管或硅－PN二极管(Poly_D₁至Poly_D_m)整体集成地构造在衬底(P－Epi)中和/或构造在衬底(P－Epi)上而且相对于该衬底电绝缘。