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변환기 편집자
고속 아날로그에 디지털 방식으로 변환기 (ADC)는 보통 아날로그 선불용 PCB 회로 체계의 가장 기본 성분입니다. 아날로그/디지털 방식으로 메타산 변환기의 성과가 체계의 전반적인 성과를 결정하기 때문에, 체계 제조자는 가장 중요한 성분으로 수시로 아날로그/디지털 방식으로 변환기를 간주합니다. 이 기사는 초음파 체계의 프런트 엔드의 가동 원리를 상세히 설명하고, 그것에 있는 특히 아날로그/디지털 방식으로 변환기의 역할을 토론합니다.
적당한 교환을 만들기 위하여 PCB 디자인이 초음파 체계, 제조자의 선불용 PCB 회로 주의깊게 몇몇 중요한 요소를 고려해야 할 때. 의료진은 만들 수 있다는 것을 정확한 진단은 이 과정에 있는 아날로그 PCB 회로의 긴요한 역할에 달려 있습니다.
아날로그 PCB 회로의 성과는 수로, 가짜 자유롭 신호 역학 범위 (SFDR), 및 총 고조파 왜곡 사이 누화를 포함하여 많은 다른 모수에, 달려 있습니다. 그러므로, 제조자는 사용할지 어느 아날로그 PCB 회로를 결정하기 전에 이 모수를 상세히 고려해야 합니다.
연속되는 LVDS 운전사와 같은 진보된 PCB 회로가 추가되는 경우에 아날로그/디지털 방식으로 변환기를 한 예로 가지고 가서, PCB 회로판은 감소되골, 체계의 PCB 디자인을 더 개량하는 도움 전자기파와 같은 소음 방해는 억압될 수 있습니다. 소형화하다, 고성능 전 기능 초음파 시스템 제품의 제조는 시장이 증폭기, 아날로그/디지털 방식으로 변환기 및 스몰 패키지도의 더 나은 통합을 가진 저전력 아날로그 IC의 생산 요구하는 것을 계속하는 원인이 되었습니다.
체계 개관
초음파 화상 진찰 체계는 지금 통용되고는 최대 가장 정교한 신호 처리 계기이고, 정확한 진단을 만들기에 있는 의료진을 원조할 수 있습니다. 초음파 체계의 프런트 엔드에, 아날로그/디지털 방식으로 변환기 및 저잡음 증폭기 (LNAs)와 같은 PCB 회로를 가공하는 극단적으로 정확한 아날로그 신호는 이용됩니다. 이 아날로그 PCB 회로의 성과는 시스템 성능 결정에 있는 중요한 요소입니다.
초음파 장치는 레이다 또는 수중 음파 탐지기 체계에 아주 가깝, 그러나 다른 주파수 대 (범위)에서 작동합니다. 레이다는 GHz (기가헤르쯔) 범위, kHz (kHz) 범위에 있는 수중 음파 탐지기에서 작동하고, 초음파 체계는 MHz (메가헤르츠) 범위에서 작동합니다. 이 장치의 원리는 상업 적이고 및 군용기에서 이용된 배열 안테나 레이다 체계의 그것과 거의 동일하. 레이다 체계의 PCB 디자이너는 초음파 체계 PCB 디자이너에 의해 나중에 채택되고 개량된 실행한 조타 beamformer 배열의 원리를 사용합니다.
모든 초음파 체계 계기에서는, 상대적으로 긴 케이블 (대략 2 미터)의 끝에 다중 변환기가 있습니다. 케이블은 256까지 마이크로 동축 케이블을 포함하고 초음파 체계에 있는 가장 비싼 성분의 한개입니다. 초음파 체계는 다수 다른 변형기 조사로 일반적으로 가동에 책임있는 의료진이 검사한 이미지의 분야 필요조건에 따라서 적합한 변형기를 선정할 수 있다 그래야 갖춰집니다.
이미지 생산
스캐닝 과정의 첫걸음에서는, 각 변환기는 펄스 신호를 생성하고 신호 전달하기에 책임 있습니다. 고주파 소리의 모양으로 인체 조직을 통해서 전달한 펄스 신호 통행은 물결칩니다. 음파의 전송 속도는 1개 그리고 20 MHz 사이에서 일반적으로 있습니다. 이 펄스 신호는 인체에 있는 시기를 정하고기 구경측정 탐지 시작합니다. 신호가 몸 조직을 통과할 경우, 몇몇은의 음파 변환기 단위 등을 맞댄 반영되고, 변환기는 이 에코 (변환기가 신호를의 잠재력 전송한 후에, 즉각 전환하고 형태를 받기 위하여 전환할 것입니다) 검출에 책임 있습니다. 에코 신호의 힘은 인체에 있는 에코 신호 반영 점의 위치에 달려 있습니다. 피하 조직에서 직접 반영된 신호는 일반적으로 아주 강하, 인체의 깊은 부분에게서 반영된 신호는 아주 약합니다.
건강과 안전부터 법률은 인체가 저항할 수 있는 방사선 최대 양에 의해, 엔지니어 PCB에 의해 디자인된 전자 수신 시스템 극단적으로 과민해야 합니다 지시됩니다. 인간적인 표피에 병 가깝의 지역에서는, 우리는 그것을 가까운 분야이라고 칭하고, 반사된 에너지는 높습니다. 그러나, 질병 지역이 먼 분야이라고 칭하는 인체의 깊은 부분에 있는 경우에, 받아진 에코는 극단적으로 약하 그러므로 1000배 또는 좀더 증폭되어야 합니다.
원방 이미지 형태에서는, 그것의 성능 한계는 받는 연결에서 존재하는 모든 소음에서 옵니다. 변환기/케이블 어셈블리 및 수신기 체계의 저잡음 증폭기는 외부 소음의 2개 가장 큰 근원입니다. 가깝 분야 비디오 모드에서는, 성과 제한은 입력 신호의 크기에서 옵니다. 이러한 두 종류 신호 사이 비율은 초음파 계기의 역학 범위를 결정합니다.
시간 단계 변환과 같은 일련의 수신기를 통해서 진폭 조정 및 지적인 점증적으로 에코 에너지, 고선명 이미지를 얻는 것이 가능합니다. 변환기 배열 및 받아진 신호의 진폭 조정하기의 시간 교대를 사용하여 장치에 스캐닝 위치의 고정 소수점 관측의 기능이 있 수 있습니다. 위치의 다른 부분의 연재한 관측 후에, 초음파 계기는 결합한 이미지를 생성할 수 있습니다.
디지털 방식으로 파는 신호의 조합을 완료할 수 있습니다. 디지털 방식으로 파에서는, 몸에 있는 점에서 반영되는 에코 펄스 신호는 각 수로에서 첫째로 저장되고, 그 후에 우선권의 순서대로 배열되고, 동음 신호에서 고쳐지고, 그 후에 모입니다. 다수 아날로그/디지털 방식으로 변환기의 산출을 모이기의 이 과정은 수로 내의 소음이 서로 관련되지 않기 때문에 이익을 증가할 수 있습니다. (주: 아날로그 파 형성 기술은 기본적으로 구식 방법이 되고, 현대 그들의 최대량은 디지털 방식으로 파 형성을 사용합니다). 이미지는 그것을 저장하고, 그(것)들을 함께 디지털화하는 변환기 체계에 가까운 가장 층을 간색해서 형성됩니다.
DBF 체계는 정확한 수로 및 수로 일치를 요구합니다. 두 수로 다 VGA (영상 도표 배열)를 요구하고, 이것은 계속하고 큰 역학 범위를 취급하기 위하여 A/D 변환기 장치가 충분히 클 때까지 적당한 비용과 저출력 소비를 제공할 수 있습니다.
이미지 형태
1. 회색눈금 이미지 -- 기본적인 흑백 이미지를 일으킵니다
이미지는 1mm 만큼 작은 단위로 감별되고, 이미지는 에너지를 방출하고 그들을 검출해서 돌려보내진 에너지 만들어질 것입니다 (이전과 같이 설명한 대로).
2. 도풀러 (도풀러) - 도풀러 형태는 에코의 주파수 변위를 추적해서 각종 환경에서 움직이는 목표의 각측정속도를 검출하기 위하여 이용됩니다. 이 원리는 몸에 있는 다른 액체 혈류를 시험하기 위하여 적용됩니다. 이 기술은 일련의 음파를 몸으로 발사하고 그 후에 반사 파동에 고속 푸리에 변환 (FFT)를 실행하기 위한 것입니다. 이 계산 및 가공 방법은 유동성 각측정속도를 가진 인체 그리고 그들 관계에서 신호 빈도 성분을 결정할 수 있습니다.
3. 정맥과 동맥 본 - 이 방법은 도풀러 이미지와 회색눈금 본의 조합입니다. 비율 및 가락은 도플러 이동에 의해 생성된 오디오 신호를 가공해서 얻어질 수 있습니다.