JPS5937466B2 - 超音波送受信回路 - Google Patents
超音波送受信回路Info
- Publication number
- JPS5937466B2 JPS5937466B2 JP9710979A JP9710979A JPS5937466B2 JP S5937466 B2 JPS5937466 B2 JP S5937466B2 JP 9710979 A JP9710979 A JP 9710979A JP 9710979 A JP9710979 A JP 9710979A JP S5937466 B2 JPS5937466 B2 JP S5937466B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- signal
- ultrasonic transducer
- ultrasonic
- transmitting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/0207—Driving circuits
- B06B1/0215—Driving circuits for generating pulses, e.g. bursts of oscillations, envelopes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は一つの圧電振動子を使用して超音波を送信し、
更に受信せしめる超音波送受信回路に関し、特に人力信
号に対し、駆動信号を忠実に圧電振動子に印加し得しか
も当該圧電振動子のインピーダンス変化を忠実に電流値
等による検出する検出回路に人力し得る超音波送受信回
路に関するものである。
更に受信せしめる超音波送受信回路に関し、特に人力信
号に対し、駆動信号を忠実に圧電振動子に印加し得しか
も当該圧電振動子のインピーダンス変化を忠実に電流値
等による検出する検出回路に人力し得る超音波送受信回
路に関するものである。
一般に医療、探傷分野において、超音波信号を送受する
ことにより媒体の断層面構造を検出することが知られて
おり、更に製造コスト上送受波面を小さくするため１つ
の圧電振動子を送信、受信兼用のトランスジューサとし
て使用することが行なわれている。
ことにより媒体の断層面構造を検出することが知られて
おり、更に製造コスト上送受波面を小さくするため１つ
の圧電振動子を送信、受信兼用のトランスジューサとし
て使用することが行なわれている。
また、このようにして送受信に１つの圧電素子が兼用さ
れる場合、送信起動する回路は受信波の信号成分が損失
される事のないようにするため受波信号の経路を所定バ
イアスし、これをスイッチングすることによＶ）そのス
イッチングの立上り部分で圧電素子に対し、発振、駆動
を促すように構成されている。
れる場合、送信起動する回路は受信波の信号成分が損失
される事のないようにするため受波信号の経路を所定バ
イアスし、これをスイッチングすることによＶ）そのス
イッチングの立上り部分で圧電素子に対し、発振、駆動
を促すように構成されている。
しかしながら、こうした従来の超音波送受信回路ではス
イッチング時に発生する広い周波数帯域の信号成分の内
、圧電振動子の共振周波数の信号成分を利用して圧電振
動子を発生せしめているため、所謂超音波バーストしか
出力され得ない。
イッチング時に発生する広い周波数帯域の信号成分の内
、圧電振動子の共振周波数の信号成分を利用して圧電振
動子を発生せしめているため、所謂超音波バーストしか
出力され得ない。
このために１つのトランスジューサを送信と受信とに兼
用するものにおいては連続する超音波信号（連続波）あ
るいは変調された超音波信号を送信することができない
という欠点を有している。本発明の目的はこの欠点を取
除くべく受信される信号に悪影響を及ほす事なく、連続
波あるいは変調された超音波信号を発生せしめ得る超音
波送受信回路を提供することにある。上記目的を達成す
るため本発明では、スイッチングする手段を圧電素子を
駆動する信号のレベルに応じて出力が変化し、かつ受信
信号が人力される側のインピーダンスの小さいスイッチ
ング素子を使用したものであＶ）以下実施例につき詳述
する。
用するものにおいては連続する超音波信号（連続波）あ
るいは変調された超音波信号を送信することができない
という欠点を有している。本発明の目的はこの欠点を取
除くべく受信される信号に悪影響を及ほす事なく、連続
波あるいは変調された超音波信号を発生せしめ得る超音
波送受信回路を提供することにある。上記目的を達成す
るため本発明では、スイッチングする手段を圧電素子を
駆動する信号のレベルに応じて出力が変化し、かつ受信
信号が人力される側のインピーダンスの小さいスイッチ
ング素子を使用したものであＶ）以下実施例につき詳述
する。
第１図、第２図は本発明の一実施例の超音波送受信回路
図及びタイムチヤートであジ、図中ＡＴは超音波振動子
、Ａｍｐｌ，Ａｍｐ２は増幅器、Ｔは結合トランス、Ｑ
，，Ｑ２はトランジスタであジ、ＡＢ級相補型ブツシユ
プル回路として構成されるもの、Ｄ１〜Ｄ，はダイオー
ド、Ｒ１〜Ｒ，は抵抗、−ＶＥＯ，＋ＶＯＯは電源であ
る。また第２図Ａ，ｂ，ｃ，ｄは第１図の各点Ａ，ｂ，
ｃ，ｄの信号を示す。トランジスタＱｌ，Ｑ２のベース
はダイオードＤ，，Ｄ，、抵抗Ｒ，が電源−Ｖ１に接続
されトランジスタＱ２を定電流回路として動作させるよ
う構成される。
図及びタイムチヤートであジ、図中ＡＴは超音波振動子
、Ａｍｐｌ，Ａｍｐ２は増幅器、Ｔは結合トランス、Ｑ
，，Ｑ２はトランジスタであジ、ＡＢ級相補型ブツシユ
プル回路として構成されるもの、Ｄ１〜Ｄ，はダイオー
ド、Ｒ１〜Ｒ，は抵抗、−ＶＥＯ，＋ＶＯＯは電源であ
る。また第２図Ａ，ｂ，ｃ，ｄは第１図の各点Ａ，ｂ，
ｃ，ｄの信号を示す。トランジスタＱｌ，Ｑ２のベース
はダイオードＤ，，Ｄ，、抵抗Ｒ，が電源−Ｖ１に接続
されトランジスタＱ２を定電流回路として動作させるよ
う構成される。
またダイオードＤ，及びＤ，はトランジスタＱ１及びＱ
２の内何れか一方が必ずターンオンするようトランジス
タＱ１のベース電位をクランプしてトランジスタＱ，の
ベースに印加するようにされる。抵抗Ｒｌ，Ｒ２はトラ
ンジスタＱｌ，Ｑ２の熱暴走を防止するために各トラン
ジスタＱ１の工・ミツタ及びトランジスタＱ２のエミツ
タ間に挿入される。
２の内何れか一方が必ずターンオンするようトランジス
タＱ１のベース電位をクランプしてトランジスタＱ，の
ベースに印加するようにされる。抵抗Ｒｌ，Ｒ２はトラ
ンジスタＱｌ，Ｑ２の熱暴走を防止するために各トラン
ジスタＱ１の工・ミツタ及びトランジスタＱ２のエミツ
タ間に挿入される。
仮に第２図ａの駆動信号が増幅器Ａｍｐｌに入力された
ものとして第１図の動作を説明する。
ものとして第１図の動作を説明する。
増幅器Ａｍｐｌは駆動信号ａを増幅し、増幅した信号を
トランジスタＱ１に入力する。トランジスタＱ１は、ト
ランジスタＱ２が、トランジスタＱ１のエミツタを接地
しているので、エミツタ接地の増幅器となク入力された
信号と相似する信号を超音波振動子ＡＴに供給する。超
音波振動子ＡＴはこの信号により発振し検査媒体に対し
、超音波信号をタイミングＴＯで送出するようにされる
。検査媒体の断層面等で反射された超音波は減衰され、
走行所要時間だけ遅延されて当該超音波振動子ＡＴに、
例えば第２図ｂの位置ｔｌで受信される。なお増幅器Ａ
ｍｐｌに対する入力信号ａは少なくとも超音波信号が受
信されるまでに、例えば０ｖ０１ｔとされる。超音波振
動子ＡＴは超音波信号を受信することによジインピーダ
ンスが変化し出力電流を変化せしめる。
トランジスタＱ１に入力する。トランジスタＱ１は、ト
ランジスタＱ２が、トランジスタＱ１のエミツタを接地
しているので、エミツタ接地の増幅器となク入力された
信号と相似する信号を超音波振動子ＡＴに供給する。超
音波振動子ＡＴはこの信号により発振し検査媒体に対し
、超音波信号をタイミングＴＯで送出するようにされる
。検査媒体の断層面等で反射された超音波は減衰され、
走行所要時間だけ遅延されて当該超音波振動子ＡＴに、
例えば第２図ｂの位置ｔｌで受信される。なお増幅器Ａ
ｍｐｌに対する入力信号ａは少なくとも超音波信号が受
信されるまでに、例えば０ｖ０１ｔとされる。超音波振
動子ＡＴは超音波信号を受信することによジインピーダ
ンスが変化し出力電流を変化せしめる。
この時、前述の如く増幅器Ａｍｐｌの出力は接地電位と
されているためトランジスタＱ１は、超音波振動子ＡＴ
を人力側に設けたベース接地回路となり、その入力イン
ピーダンスは低くされている。
されているためトランジスタＱ１は、超音波振動子ＡＴ
を人力側に設けたベース接地回路となり、その入力イン
ピーダンスは低くされている。
従つて、振動子ＡＴの電流変化はほとんどトランジスタ
Ｑ１のコレクタの電流変化として伝達され結合トランス
Ｔの１次側の電流を変化せしめる。このため結合トラン
スの２次側に生ずる電流変化を増幅器Ａｍｐ２により増
幅することにより受信された超音波信号を抽出すること
ができる。抽出された信号は、例えば送信から受信する
までの期間Ｔ（第２図図示）位相変化あるいは信号の減
衰率を判別して当該受信信号に対応する超音波信号が検
査媒体のどの断層面で反射されたものか及びその減衰率
等により媒体内に存在する物質の判別等に利用される。
第３図は本発明の他の実施例の回路図である。
Ｑ１のコレクタの電流変化として伝達され結合トランス
Ｔの１次側の電流を変化せしめる。このため結合トラン
スの２次側に生ずる電流変化を増幅器Ａｍｐ２により増
幅することにより受信された超音波信号を抽出すること
ができる。抽出された信号は、例えば送信から受信する
までの期間Ｔ（第２図図示）位相変化あるいは信号の減
衰率を判別して当該受信信号に対応する超音波信号が検
査媒体のどの断層面で反射されたものか及びその減衰率
等により媒体内に存在する物質の判別等に利用される。
第３図は本発明の他の実施例の回路図である。
図中第１図に用いたものと同じものは同一記号で示して
あ９、Ｚ１はツエナーダイオード、Ｒ，，Ｒ５は抵抗で
ある。本実施例においては、ツエナーダイオードＺ１と
抵抗Ｒ，，Ｒ５とによりトランジスタＱ２を定電流回路
にした。
あ９、Ｚ１はツエナーダイオード、Ｒ，，Ｒ５は抵抗で
ある。本実施例においては、ツエナーダイオードＺ１と
抵抗Ｒ，，Ｒ５とによりトランジスタＱ２を定電流回路
にした。
所謂Ａ級ブツシユブル回路を使用したものである。動作
は第１図を用いて説明した様にトランジスタＱ２位置が
定電流回路とされてお９、入力信号ａに対してはエミツ
タ接地回路となＶ，超音波振動子ＡＴからの信号に対し
てはベース接地回路となる。
は第１図を用いて説明した様にトランジスタＱ２位置が
定電流回路とされてお９、入力信号ａに対してはエミツ
タ接地回路となＶ，超音波振動子ＡＴからの信号に対し
てはベース接地回路となる。
このため入力信号ａは忠実に増幅されてトランジスタＱ
１を介し超音波振動子ＡＴに供給され、超音波振動子Ａ
Ｔの電流変化分は忠実にトランジスタＱ１を介して結合
トランスＴの２次側に発生できる。なお、上述した実施
例においてはスイツチング素子としてトランジスタＱ１
がエミツタ接地兼ベース接地回路に使用されるが、トラ
ンジスタＱ１の如きＮＰＮトランジスタに限らず、ＰＮ
Ｐトランジスタ、電界効果型トランジスタであつても同
様に使用できる。但し、電界効果型トランジスタの場合
、各実施例のエミツタをソースに、ベースをゲートに、
コレクタをドレインに読替えれば同様の効果を実現でき
る。また、トランジスタＱ２をバイアスする方法は上記
ＡＢ級、Ｂ級更にはＡ級等の如何を問わないこと、トラ
ンジスタＱ，のエミツタ側、電界効果トランジスタであ
ればソース側のエミツタ接地回路は単に抵抗にしても良
く、この負荷の如何を問わないこと、或は電源Ｖ。
１を介し超音波振動子ＡＴに供給され、超音波振動子Ａ
Ｔの電流変化分は忠実にトランジスタＱ１を介して結合
トランスＴの２次側に発生できる。なお、上述した実施
例においてはスイツチング素子としてトランジスタＱ１
がエミツタ接地兼ベース接地回路に使用されるが、トラ
ンジスタＱ１の如きＮＰＮトランジスタに限らず、ＰＮ
Ｐトランジスタ、電界効果型トランジスタであつても同
様に使用できる。但し、電界効果型トランジスタの場合
、各実施例のエミツタをソースに、ベースをゲートに、
コレクタをドレインに読替えれば同様の効果を実現でき
る。また、トランジスタＱ２をバイアスする方法は上記
ＡＢ級、Ｂ級更にはＡ級等の如何を問わないこと、トラ
ンジスタＱ，のエミツタ側、電界効果トランジスタであ
ればソース側のエミツタ接地回路は単に抵抗にしても良
く、この負荷の如何を問わないこと、或は電源Ｖ。
Ｏについては極性、種類の如何を問わないことは言うま
でもない。？上説明した様に本発明によれば、超音波振
動子に対し送信時に入力信号に対しエミッタ接地回路と
な９、受信信号に対しベース接地となる回路により人力
信号及び受信信号を中継するようにしたから超音波振動
子が入力信号に対し忠実に発振可能とな人しかも受信信
号も忠実に検出回路に導くことができる。
でもない。？上説明した様に本発明によれば、超音波振
動子に対し送信時に入力信号に対しエミッタ接地回路と
な９、受信信号に対しベース接地となる回路により人力
信号及び受信信号を中継するようにしたから超音波振動
子が入力信号に対し忠実に発振可能とな人しかも受信信
号も忠実に検出回路に導くことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図、第３図は本発明の一実施例回路図、第２図はそ
のタイムチヤートである。 図中、Ａｍｐｌ，Ａｍｐ２は増幅器、Ｔは結合トランス
、Ｑｌ，Ｑ２はトランジスタ、Ｒ１〜Ｒ５はダイオード
である。
のタイムチヤートである。 図中、Ａｍｐｌ，Ａｍｐ２は増幅器、Ｔは結合トランス
、Ｑｌ，Ｑ２はトランジスタ、Ｒ１〜Ｒ５はダイオード
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 超音波振動子と該超音波振動子を駆動する送信回路
と該超音波振動子に受信された受信信号を検出する受信
回路とを有し、該送信回路の出力信号に応じて該超音波
振動子を発振せしめ、かつ超音波振動子の受信信号を該
受信回路に供給する信号中継回路とを有する超音波送受
信回路であつて該信号中継回路は入力された送信回路の
該出力信号を出力するとともに、該超音波振動子から出
力される信号に対し、入力インピーダンスの小なる回路
により構成し、該超音波振動子を送受信兼用したことを
特徴とする超音波送受信回路。 ２ 信号中継回路は、該送信回路に対し、エミッタ接地
またはソース接地回路であり、かつ超音波振動子に対し
、ベース接地またはゲート接地回路となるトランジスタ
により構成され、コレクタまたはドレインの信号変化を
該受信回路が検出することを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の超音波送受信回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9710979A JPS5937466B2 (ja) | 1979-07-30 | 1979-07-30 | 超音波送受信回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9710979A JPS5937466B2 (ja) | 1979-07-30 | 1979-07-30 | 超音波送受信回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5621496A JPS5621496A (en) | 1981-02-27 |
| JPS5937466B2 true JPS5937466B2 (ja) | 1984-09-10 |
Family
ID=14183412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9710979A Expired JPS5937466B2 (ja) | 1979-07-30 | 1979-07-30 | 超音波送受信回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5937466B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0441169U (ja) * | 1990-08-03 | 1992-04-08 | ||
| CN102788981A (zh) * | 2011-05-19 | 2012-11-21 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于借助于超声探测障碍物的超声测量系统和方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6235452Y2 (ja) * | 1979-11-12 | 1987-09-09 | ||
| WO2010101104A1 (ja) * | 2009-03-04 | 2010-09-10 | 株式会社 日立メディコ | 超音波送受信回路、超音波診断装置 |
| JP5484440B2 (ja) * | 2009-03-04 | 2014-05-07 | 株式会社日立メディコ | 超音波診断装置、及び超音波探触子 |
-
1979
- 1979-07-30 JP JP9710979A patent/JPS5937466B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0441169U (ja) * | 1990-08-03 | 1992-04-08 | ||
| CN102788981A (zh) * | 2011-05-19 | 2012-11-21 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于借助于超声探测障碍物的超声测量系统和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5621496A (en) | 1981-02-27 |
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