專利名稱：：一種多普勒超聲成像系統(tǒng)發(fā)射電源控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及超聲成像
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種多普勒超聲成像系統(tǒng)發(fā)射電源控制裝置。
背景技術(shù)：
：在超聲系統(tǒng)中，通過向壓電材料構(gòu)成超聲探頭施加一定的電壓，從而將電能轉(zhuǎn)換為超聲波；該超聲波在人體內(nèi)傳播時(shí)，會(huì)在體內(nèi)組織間的不均勻面上產(chǎn)生反射，通過接收這些反射回波可以探測(cè)人體內(nèi)的情況。在通常的B模式超聲系統(tǒng)中，施加超聲探頭的電壓為一固定值；但在多普勒超聲成像系統(tǒng)中，通常要求該電壓是可以調(diào)節(jié)變化的?，F(xiàn)有技術(shù)的多普勒超聲成像系統(tǒng)發(fā)射電源在電源調(diào)節(jié)變化的過程中，當(dāng)高電壓向低電壓變化時(shí)，由于容性負(fù)載的影響，通常會(huì)有比較慢的響應(yīng)時(shí)間，這樣容易造成系統(tǒng)的損壞。同時(shí)現(xiàn)有技術(shù)的多普勒超聲成像系統(tǒng)也容易受發(fā)射電源的電源噪聲干擾。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種多普勒超聲成像系統(tǒng)發(fā)射電源控制裝置，克月l現(xiàn)有技術(shù)的多普勒超聲成像系統(tǒng)發(fā)射電源在電壓調(diào)節(jié)時(shí)響應(yīng)較慢以及電源噪聲無法隔離的缺陷。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種多普勒超聲成像系統(tǒng)發(fā)射電源控制裝置，包括主控制器、光電隔離繼電器、線性電壓調(diào)節(jié)器和電阻采樣網(wǎng)絡(luò)，所述主控制器、所述光電隔離繼電器和所述電阻采樣網(wǎng)絡(luò)依次相連，所述線性電壓調(diào)節(jié)器與所述電阻采樣網(wǎng)絡(luò)相連，所述主控制器用于輸出通斷控制信號(hào)，所述光電隔離繼電器用于才艮才居所述通斷控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)關(guān)斷或?qū)ǎ鲭娮璨蓸泳W(wǎng)絡(luò)用于在所述光電隔離繼電器關(guān)斷或?qū)〞r(shí)產(chǎn)生不同的電阻值，所述的電壓。所述的多普勒超聲成像系統(tǒng)發(fā)射電源控制裝置，其中所述主控制器設(shè)為微處理器MCU。所述的多普勒超聲成像系統(tǒng)發(fā)射電源控制裝置，其中所述線性電壓調(diào)節(jié)器設(shè)為正極性線性電壓調(diào)節(jié)器或者負(fù)極性線性電壓調(diào)節(jié)器。所述的多普勒超聲成像系統(tǒng)發(fā)射電源控制裝置，其中當(dāng)所述通斷控制信號(hào)為高電平時(shí)，所述光電隔離繼電器導(dǎo)通，當(dāng)所述通斷控制信號(hào)為低電平時(shí)，所述光電隔離繼電器關(guān)斷。所述的多普勒超聲成像系統(tǒng)發(fā)射電源控制裝置，其中在所述主控制器和所述線性電壓調(diào)節(jié)器之間設(shè)置限流電阻。所述的多普勒超^成像系統(tǒng)發(fā)射電源控制裝置，其中所述電阻采樣網(wǎng)絡(luò)包括第一電阻、第二電阻和第三電阻，第一電阻、第二電阻和第三電阻共極，其共極端與所述線性電壓調(diào)節(jié)器相連，第一電阻連接所述線性電壓調(diào)節(jié)器的輸出端，笫三電阻與所述光電隔離繼電器串聯(lián)后與第二電阻并^關(guān)。，所述的多普勒超聲成像系統(tǒng)發(fā)射電源控制裝置，其中第三電阻設(shè)為可調(diào)電阻。所述的多普勒超聲成像系統(tǒng)發(fā)射電源控制裝置，其中所述線性電壓調(diào)節(jié)器的輸出端連接有源負(fù)載。一種多普勒超聲成像系統(tǒng)發(fā)射電源控制裝置，包括主控制器、光電隔離繼電器、正極性線性電壓調(diào)節(jié)器、負(fù)極性線性電壓調(diào)節(jié)器和電阻采樣網(wǎng)絡(luò)，所述主控制器、所述光電隔離繼電器和所述電阻采樣網(wǎng)絡(luò)依次相連，所述正極性線性電壓調(diào)節(jié)器與所述電阻采樣網(wǎng)絡(luò)相連，所述負(fù)極性線性電壓調(diào)節(jié)器與所述電阻采樣網(wǎng)絡(luò)相連，所述主控制器用于輸出通斷控制信號(hào)，所述光電隔離繼電器用于根據(jù)所述通斷控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)關(guān)斷或?qū)?，所述電阻采樣網(wǎng)絡(luò)用于在所述光電隔離繼電器關(guān)斷或?qū)〞r(shí)產(chǎn)生不同的電阻值，所述正極性線性電壓調(diào)節(jié)器用于隨所述電阻采樣網(wǎng)絡(luò)的電阻值改變輸出線性變化的正電壓，所述負(fù)極性線性電壓調(diào)節(jié)器用于隨所述電阻采樣網(wǎng)絡(luò)的電阻值改變輸出線性變化的負(fù)電壓。所述的多普勒超聲成像系統(tǒng)發(fā)射電源控制裝置，其中所述正極性線本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明多普勒超聲成像系統(tǒng)發(fā)射電源控制裝置利用微處理器對(duì)光電隔離繼電器進(jìn)行控制，進(jìn)而對(duì)電阻采樣網(wǎng)絡(luò)的阻值進(jìn)行選擇，線性電壓調(diào)節(jié)器隨電阻采樣網(wǎng)絡(luò)的電阻值改變輸出線性變化的電壓，大大降低了輸入性噪聲對(duì)發(fā)射電源的干擾，同時(shí)在線性電壓調(diào)節(jié)器輸出端連接有源負(fù)載，大大減少了發(fā)射電源的相應(yīng)時(shí)間，提高了發(fā)射電源的安全性和穩(wěn)定性。附圖i兌明本發(fā)明包括如下附圖圖1為現(xiàn)有技術(shù)線性電壓調(diào)節(jié)器隨負(fù)載電阻改變對(duì)輸出電壓進(jìn)行線性調(diào)節(jié)的示意圖2為本發(fā)明發(fā)射電源控制裝置示意圖3為本發(fā)明發(fā)射電源控制裝置電阻采用網(wǎng)絡(luò)的具體實(shí)施方式示意圖4為本發(fā)明發(fā)射電源控制裝置連接有源負(fù)載的示意圖；圖5為本發(fā)明發(fā)射電源控制裝置的優(yōu)化實(shí)施方案示意圖。具體實(shí)施例方式下面#>據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)iJt明如圖1所示，線性電壓調(diào)節(jié)器(LinearRegulator)是工作在調(diào)節(jié)晶體管的飽和區(qū)(Saturation),因而在電壓的調(diào)節(jié)過程中是線性變化的。這就不會(huì)像開關(guān)電源那樣在系統(tǒng)中產(chǎn)生開關(guān)噪聲。在圖1中，Ql為NPN型調(diào)節(jié)晶體管，OPA為誤差放大器，齊納二極管產(chǎn)生參考電壓Vref,Rl、R2組成電壓采樣網(wǎng)絡(luò)。因此Vout=Vref(1+R2/R1)(式1)根據(jù)式l,可以通過調(diào)節(jié)電阻R2的電阻值，來調(diào)節(jié)電壓的輸出。如圖2所示，本發(fā)明發(fā)射電源控制裝置包括主控制器、光電隔離繼電器、線性電壓調(diào)節(jié)器和電阻采樣網(wǎng)絡(luò)，主控制器、光電隔離繼電器和電阻采樣網(wǎng)絡(luò)依次相連，線性電壓調(diào)節(jié)器與電阻采樣網(wǎng)絡(luò)相連，主控制器用于輸出通斷控制信號(hào)，光電隔離繼電器根據(jù)所述通斷控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)關(guān)斷或?qū)?，電阻采樣網(wǎng)絡(luò)在所述光電隔離繼電器關(guān)斷或?qū)〞r(shí)產(chǎn)生不同的電阻值，線性電壓調(diào)節(jié)器隨所述電阻采樣網(wǎng)絡(luò)的電阻值改變輸出線性變化的電壓。圖3是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式示意圖，如圖3所示，Radj為調(diào)節(jié)電阻，與R2并聯(lián)；對(duì)于光電隔離繼電器(PhotoMOS),當(dāng)其左側(cè)的光電二極管有電流流過時(shí)，右側(cè)的MOS開關(guān)導(dǎo)通；R為串聯(lián)電阻，起限流作用，控制光電二極管的電流在5mA左右；樣t處理器MCU為主控制器，通過控制光電隔離繼電器PhotoMOS的通斷來改變調(diào)節(jié)電阻的值。當(dāng)MCU輸出信號(hào)CP為低電平時(shí)，PhotoMOS處于關(guān)斷狀態(tài)，Radj同地?cái)嗦?，那么輸出電壓由R2的值決定，Vout=Vref(1+R2/R1)。當(dāng)MCU輸出信號(hào)CP為高電平時(shí)，PhotoMOS處于導(dǎo)通狀態(tài)，Radj同地短路，那么輸出電壓由R2和Radj的并4關(guān)值決定，Vout-Vref[1+(R2//Radj)/Rl]。顯然，可以通過MCU輸出高低電平來得到不同輸出電壓。為獲得多種不同的電壓輸出，可以增加不同阻值的調(diào)節(jié)電阻Radj和光電隔離繼電器PhotoMOS串聯(lián)，再同R2并4關(guān)，這樣可以通過MCU選擇導(dǎo)通不同的光電隔離繼電器PhotoMOS來控制多種電壓的輸出。如圖4所示，多普勒超聲系統(tǒng)在脈沖多普勒(PW)工作模式向連續(xù)波多普勒(CW)工作模式切換時(shí)，通常要求發(fā)射電壓從近百伏變化為5伏左右。由于超聲探頭為容性負(fù)載，如此大的電壓變化幅度需要相當(dāng)長放電時(shí)間。為了保證系統(tǒng)的正常工作，本發(fā)明中利用一個(gè)有源負(fù)載來為電荷提供一個(gè)瀉放路徑。C為超聲探頭等效容性負(fù)載；D為單向?qū)ǘO管，防止電荷回流到線性調(diào)整器中損壞電路；RU)AD為負(fù)載電阻；Rs為下^立電阻，防止N-MOS被誤觸發(fā)；Ml為N-MOS管，同Ru)ad串聯(lián)組成有源負(fù)載(ActiveLoad);MCU通過控斜N-MOS的通斷來控制容性負(fù)載的放電時(shí)間。其工作機(jī)理為當(dāng)MCU輸出信號(hào)CL為低電平時(shí)，有源負(fù)載當(dāng)處于關(guān)斷狀態(tài)。當(dāng)線性調(diào)整器輸出由高電壓向低電壓變化時(shí)，讓MCU的輸出CL保持一段時(shí)間(T)的高電平，使N-MOS導(dǎo)通。這時(shí)等效容性負(fù)載C上的電荷通過RLOAD和Ml構(gòu)成的回路(如箭頭所示方向聲文電j是高電源輸出的響應(yīng)速度。通常放電時(shí)間T由探頭等效電容C和負(fù)載電阻RLOAD決定，通常T=5*(Ru)adC);但具體值通常需要通過電路實(shí)際測(cè)試獲得。在多普勒超聲成像系統(tǒng)中，通常的需要雙極性的發(fā)射電源。如圖5所示，本發(fā)明中，使用對(duì)稱的兩組電路，來分別實(shí)現(xiàn)對(duì)正負(fù)電壓的控制。MCU為主控制器，控制正負(fù)電壓的輸出以及有源負(fù)載的導(dǎo)通時(shí)間。圖中使用了兩組線性電壓調(diào)節(jié)器(RP和RN),RP調(diào)節(jié)正電壓，RN調(diào)節(jié)負(fù)電壓。RN的結(jié)構(gòu)和RP類似(如圖1)，不同的是RN應(yīng)使用PNP型的調(diào)節(jié)晶體管。Ral,Ra2,Ra3,Ra4為調(diào)節(jié)電阻，通常為了獲得正負(fù)對(duì)稱的輸出，Ral=Ra3，Ra2=Ra4。對(duì)于典型的多普勒超聲成像系統(tǒng)在B模式下，其MCU控制電源輸出的方式如下<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>注1為高一i平，o為低電平通常B模式需要電壓為士100V左右，而PW為士50V左右，當(dāng)輸出電壓由高向低變化過程中需要打開有源負(fù)載放電，由MCU控制放電時(shí)間為T。所以PW才莫式時(shí)MCU對(duì)電源輸出的控制方式為<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>注1為高^i平，o為〗氐電平同樣，當(dāng)由B模式或PW模式變?yōu)镃W模式(土5V左右)時(shí)，也需要打開有源負(fù)載放電，由MCU控制放電時(shí)間T。所以CW模式時(shí)MCU對(duì)電源輸出的控制方式為<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>注l為高^i平，o為低電平顯然，當(dāng)輸出電壓由低向高變化時(shí)，并不需要通過有源負(fù)載放電，所以這時(shí)CLP和CLN的輸出信號(hào)應(yīng)為低電平。本領(lǐng)域技術(shù)人員不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和精神，可以有多種變形方案實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，以上所迷僅為本發(fā)明較佳可行的實(shí)施例而已，并非因此局限本發(fā)明的權(quán)利范圍，凡運(yùn)用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含于本發(fā)明的權(quán)利范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1、一種多普勒超聲成像系統(tǒng)發(fā)射電源控制裝置，其特征在于包括主控制器、光電隔離繼電器、線性電壓調(diào)節(jié)器和電阻采樣網(wǎng)絡(luò)，所述主控制器、所述光電隔離繼電器和所述電阻采樣網(wǎng)絡(luò)依次相連，所述線性電壓調(diào)節(jié)器與所述電阻采樣網(wǎng)絡(luò)相連，所述主控制器用于輸出通斷控制信號(hào)，所述光電隔離繼電器用于根據(jù)所述通斷控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)關(guān)斷或?qū)?，所述電阻采樣網(wǎng)絡(luò)用于在所述光電隔離繼電器關(guān)斷或?qū)〞r(shí)產(chǎn)生不同的電阻值，所述線性電壓調(diào)節(jié)器用于隨所述電阻采樣網(wǎng)絡(luò)的電阻值改變輸出線性變化的電壓。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的多普勒超聲成像系統(tǒng)發(fā)射電源控制裝置，其特征在于所述主控制器設(shè)為微處理器MCU。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的多普勒超聲成像系統(tǒng)發(fā)射電源控制裝置，其特征在于所述線性電壓調(diào)節(jié)器設(shè)為正極性線性電壓調(diào)節(jié)器或者負(fù)極性線性電壓調(diào)節(jié)器。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的多普勒超聲成像系統(tǒng)發(fā)射電源控制裝置，其特征在于當(dāng)所述通斷控制信號(hào)為高電平時(shí)，所述光電隔離繼電器導(dǎo)通，當(dāng)所述通斷控制信號(hào)為低電平時(shí),所述光電隔離繼電器關(guān)斷。5、根據(jù)權(quán)利要求3所述的多普勒超聲成像系統(tǒng)發(fā)射電源控制裝置，其特征在于在所述主控制器和所述線性電壓調(diào)節(jié)器之間設(shè)置限流電阻?！?、根據(jù)權(quán)利要求5所述的多普勒超聲成像系統(tǒng)發(fā)射電源控制裝置，其特征在于所述電阻采樣網(wǎng)絡(luò)包括第一電阻、第二電阻和第三電阻，第一電阻、第二電阻和第三電阻共極，其共極端與所述線性電壓調(diào)節(jié)器相連，第一電阻連接所述線性電壓調(diào)節(jié)器的輸出端，第三電阻與所述光電隔離繼電器串聯(lián)后與第二電阻并聯(lián)。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的多普勒超聲成像系統(tǒng)發(fā)射電源控制裝置，其特征在于第三電阻設(shè)為可調(diào)電阻。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的多普勒超聲成像系統(tǒng)發(fā)射電源控制裝置，其特征在于所述線性電壓調(diào)節(jié)器的輸出端連《|妄有源負(fù)載。9、一種多普勒超聲成像系統(tǒng)發(fā)射電源控制裝置，其特征在于包括主控制器、光電隔離繼電器、正極性線性電壓調(diào)節(jié)器、負(fù)極性線性電壓調(diào)節(jié)器和電阻采樣網(wǎng)絡(luò)，所述主控制器、所述光電隔離繼電器和所述電阻釆樣網(wǎng)絡(luò)依次相連，所述正極性線性電壓調(diào)節(jié)器與所述電阻采樣網(wǎng)絡(luò)相連，所述負(fù)^l性線性電壓調(diào)節(jié)器與所述電阻采樣網(wǎng)絡(luò)相連，所述主控制器用于輸出通斷控制信號(hào)，所述光電隔離繼電器用于根據(jù)所述通斷控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)關(guān)斷或?qū)?，所述電阻采樣網(wǎng)絡(luò)用于在所述光電隔離繼電器關(guān)斷或?qū)〞r(shí)產(chǎn)生不同的電阻值，所述正極性線性電壓調(diào)節(jié)器用于隨所述電阻采樣網(wǎng)絡(luò)的電阻值改變輸出線性變化的正電壓，所述負(fù)極性線性電壓調(diào)節(jié)器用于隨所述電阻采樣網(wǎng)絡(luò)的電阻值改變輸出線性變化的負(fù)電壓。10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的多普勒超聲成像系統(tǒng)發(fā)射電源控制裝置，其特征在于所述正極性線性電壓調(diào)節(jié)器和所述負(fù);f及性線性電壓調(diào)節(jié)器的輸出端連接有源負(fù)栽。全文摘要本發(fā)明公開了一種多普勒超聲成像系統(tǒng)發(fā)射電源控制裝置，包括主控制器、光電隔離繼電器、線性電壓調(diào)節(jié)器和電阻采樣網(wǎng)絡(luò)，所述主控制器、所述光電隔離繼電器和所述電阻采樣網(wǎng)絡(luò)依次相連，所述線性電壓調(diào)節(jié)器與所述電阻采樣網(wǎng)絡(luò)相連，所述主控制器用于輸出通斷控制信號(hào)，所述光電隔離繼電器用于根據(jù)所述通斷控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)關(guān)斷或?qū)ǎ鲭娮璨蓸泳W(wǎng)絡(luò)用于在所述光電隔離繼電器關(guān)斷或?qū)〞r(shí)產(chǎn)生不同的電阻值，所述線性電壓調(diào)節(jié)器用于隨所述電阻采樣網(wǎng)絡(luò)的電阻值改變輸出線性變化的電壓。文檔編號(hào)A61B8/00GK101347344SQ200810141809公開日2009年1月21日申請(qǐng)日期2008年9月2日優(yōu)先權(quán)日2008年9月2日發(fā)明者海蘭,李春彬,蔣頌平,黃嘉熙申請(qǐng)人:深圳市藍(lán)韻實(shí)業(yè)有限公司