JPS633618B2 - - Google Patents
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- JPS633618B2 JPS633618B2 JP56055983A JP5598381A JPS633618B2 JP S633618 B2 JPS633618 B2 JP S633618B2 JP 56055983 A JP56055983 A JP 56055983A JP 5598381 A JP5598381 A JP 5598381A JP S633618 B2 JPS633618 B2 JP S633618B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、超音波診断装置の改良に関するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to improvements in ultrasonic diagnostic equipment.
従来より、超音波パルスエコー法により被検体
の断層像を得る超音波診断装置においては、被検
体の浅い部位からの大きいレベルの反射信号(信
号の減衰量は探触子と目的部位間の距離に対応す
る)と、深い部位からの小さいレベルの反射信号
に対し、回路中段の可変ゲイン増幅器においてゲ
インを調節してほぼ一定の大きさの信号となるよ
うに制御している。しかしながら、この可変ゲイ
ン増幅器以前の前段の増幅器では信号が飽和しな
いようにするためダイナミツクレンジを極めて広
くとらなければならないという制約があつた。 Conventionally, in ultrasonic diagnostic equipment that obtains tomographic images of a subject using the ultrasonic pulse echo method, a large level of reflected signal from a shallow part of the subject (signal attenuation is determined by the distance between the probe and the target part). (corresponding to ), and the small level reflected signal from the deep part is controlled by adjusting the gain in the variable gain amplifier in the middle stage of the circuit so that it becomes a signal of approximately constant magnitude. However, in order to prevent the signal from being saturated, the amplifier in the previous stage before the variable gain amplifier had a restriction that the dynamic range had to be extremely wide.
本発明の目的は、このような点に鑑み、比較的
簡単な構成で、エコー信号を初段の増幅器に入力
する段階でほぼ一定レベルにし得る超音波診断装
置を提供することにある。 In view of these points, it is an object of the present invention to provide an ultrasonic diagnostic apparatus that has a relatively simple configuration and can maintain an almost constant level of echo signals at the stage of inputting them to the first-stage amplifier.
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。第
1図は本発明に係る超音波診断装置の一実施例を
示す要部構成図である。図において、TRは超音
波を送受波する探触子で、得られたエコー信号は
コンデンサC1と抵抗R1の直列回路を介して初段
の増幅器AMPに導かれるようになつている。増
幅器AMPの入力端とコモンライン間には逆並列
接続したクランプダイオードD1′D2が接続されて
いる。また、このダイオードと並列に、インダク
タンスLとコンンデンサC2の直列回路を接続し、
エコー信号の中で低周波成分のものをカツトオフ
するようになつている。10は負電位より零電位
に向つて変化する電圧を発生する手段である。こ
の手段10において、Q1〜Q5はトランジスタで、
PNP形トランジスタQ1は抵抗R2′R3を介して+
5V及び−5Vにそれぞれプルアツプされ、そのペ
ースには探触子駆動タイミングを決めるトリガ信
号TRIGが与えられている。Q1のコレクタは次段
のトランジスタQ2のベースに接続されており、
その電位はTRIGが“1”のとき−5V、“0”の
ときOVとなる。Q2のエミツタは−5V電位に接
続されるが、Q2のコレクタは可変抵抗器VR1を
介してコモンラインに接続されている。可変抵抗
器VR1の分圧電圧は次段のトランジスタQ3のベ
ースに導かれている。Q3のコレクタは−5V電位
に接続され、エミツタは次段のトランジスタQ4
のベースに接続されている。更に、Q4のエミツ
タはQ5のコレクタと共通接続され、抵抗R4を介
して+5V電位に接続されている。またQ4のコレ
クタはQ5のベースと接続しており、Q5のエミツ
タは−5V電位に接続してある。なお、Q4のベー
スには、コンデンサCと可変抵抗器VR2の並列回
路を接続し、Q3がONからOFFに変化したとき、
C3の充電を始め、Q4のベース電位を−5Vから指
数関数的に増加するように構成している。そして
Q5のコレクタは抵抗R5を介してインダクタンス
LとコンデンサC2の共通接続点に接続してある。 The present invention will be explained in detail below using the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of essential parts of an embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention. In the figure, TR is a probe that transmits and receives ultrasonic waves, and the obtained echo signal is guided to the first stage amplifier AMP via a series circuit consisting of a capacitor C1 and a resistor R1 . A clamp diode D 1 ′D 2 connected in antiparallel is connected between the input terminal of the amplifier AMP and the common line. Also, connect a series circuit of inductance L and capacitor C2 in parallel with this diode,
It is designed to cut off low frequency components in the echo signal. 10 is means for generating a voltage that changes from negative potential to zero potential. In this means 10, Q 1 to Q 5 are transistors,
PNP type transistor Q 1 is connected to + via resistor R 2 ′R 3
They are pulled up to 5V and -5V, respectively, and a trigger signal TRIG that determines the probe drive timing is applied to the pace. The collector of Q 1 is connected to the base of the next stage transistor Q 2 ,
The potential is -5V when TRIG is "1" and OV when TRIG is "0". The emitter of Q 2 is connected to -5V potential, while the collector of Q 2 is connected to the common line via a variable resistor VR 1 . The divided voltage of variable resistor VR 1 is led to the base of transistor Q 3 in the next stage. The collector of Q 3 is connected to -5V potential, and the emitter is connected to the next stage transistor Q 4 .
connected to the base of. Furthermore, the emitter of Q4 is commonly connected to the collector of Q5 , and is connected to +5V potential via a resistor R4 . The collector of Q4 is connected to the base of Q5 , and the emitter of Q5 is connected to -5V potential. In addition, a parallel circuit of capacitor C and variable resistor VR 2 is connected to the base of Q 4 , and when Q 3 changes from ON to OFF,
It is configured to start charging C 3 and increase the base potential of Q 4 exponentially from -5V. and
The collector of Q5 is connected via a resistor R5 to the common connection point of the inductance L and the capacitor C2 .
このような構成において、図示しないコントロ
ーラより第2図のイに示すようなトリガ信号
TRIGが与えられると、Q1がON、Q2がON、従
つてQ3がONとなり、Q4のベースは−5VがVR1
によつて分圧された値に下る。これによりQ4′Q5
はONとなり、Q5のコレクタは第2図ハに示すよ
うになる。次いでトリガ信号が“L”から“H”
に変ると、Q1′Q2′Q3が共にOFFとなり、Q4のベ
ース電流はコンデンサC3と抵抗VR2に流れる。
この時コンデンサC3の端子電圧は指数関数的に
増加し、これに従つてQ5のコレクタ電位も第2
図のハに示すように指数関数的に上昇する。一
方、探触子TRは第2図ロに示すようにTRIGが
“H”に逆転する時点で発生する駆動パルスによ
つて励振される(探触子駆動回路は、図示してい
ない)。励振時よりt時間後にエコー信号が探触
子TRで受信され、C1で直流成分がカツトされた
後、抵抗R1とダイオードD1の抵抗との直列負荷
に導かれる。ダイオードD1は電圧クランプ(正
常なレベルのエコー信号は微小レベルであり、ダ
イオードD1によつてクランプされることはない)
として作用すると共に、分圧抵抗としても作用す
る。このため増幅器AMPには、抵抗R1とダイオ
ードD1の抵抗とで分圧された電圧(負電圧)が
入力される。そしてこの場合、エコー信号の到来
と同時にトランジスタQ5のコレクタから抵抗R5
及びインダクタンスL(直流抵抗は小さい)を経
由してダイオードD1に電流が流れ始める。この
電流は前述したように時間の経過に応じて次第に
零に近付く電流であり、したがつてダイオードの
抵抗は時間が経過するに従つて小さな値から大き
な値へと変化する。 In such a configuration, a trigger signal as shown in Fig. 2 A is sent from a controller (not shown).
When TRIG is given, Q 1 is ON, Q 2 is ON, therefore Q 3 is ON, and the base of Q 4 is -5V when VR 1
The partial pressure is reduced by . This gives Q 4 ′Q 5
is turned on, and the collector of Q5 becomes as shown in Figure 2 (c). Then the trigger signal changes from “L” to “H”
, Q 1 ′Q 2 ′Q 3 are both turned off, and the base current of Q 4 flows to capacitor C 3 and resistor VR 2 .
At this time, the terminal voltage of capacitor C3 increases exponentially, and accordingly, the collector potential of Q5 also increases to the second level.
As shown in C of the figure, it increases exponentially. On the other hand, the probe TR is excited by a drive pulse generated when TRIG reverses to "H" as shown in FIG. 2B (the probe drive circuit is not shown). An echo signal is received by the probe TR at time t after excitation, and after the DC component is cut off by C1 , it is guided to a series load of a resistor R1 and a diode D1 . Diode D 1 is a voltage clamp (the normal level echo signal is a minute level and will not be clamped by diode D 1 )
It also acts as a voltage dividing resistor. Therefore, a voltage (negative voltage) divided by the resistor R1 and the resistor of the diode D1 is input to the amplifier AMP. And in this case, at the same time as the arrival of the echo signal, the resistor R 5 is removed from the collector of the transistor Q 5
Current begins to flow into the diode D1 via the inductance L (the direct current resistance is small). As described above, this current gradually approaches zero as time passes, and therefore the resistance of the diode changes from a small value to a large value as time passes.
このため、エコー到来の初期の時点における大
きいレベルの(ただし負の電圧信号)エコー信号
はその時点で小さい抵抗値を呈するダイオード
D1により分圧されて適度の小さい信号レベルと
なつて増幅器AMPに入力され、その後経過時間
に応じてレベルが小さくなつてゆくエコー信号は
上記のように経過時間と共に大きくなつてゆく抵
抗値のダイオードD1により前記適度の小さいレ
ベルと同程度のレベルに分圧されて増幅器AMP
に入力される。 Therefore, an echo signal with a large level (but a negative voltage signal) at the initial point of echo arrival will cause a diode exhibiting a small resistance value at that time.
The echo signal, which is divided by D 1 to a moderately low signal level and input to the amplifier AMP, and whose level then decreases as time elapses, is generated by the resistance value increasing as time elapses, as described above. Diode D1 divides the voltage to the same level as the moderately small level mentioned above, and the amplifier AMP
is input.
故に、コンデンサC3と抵抗VR2によりトラン
ジスタQ5のコレクタ電圧を適切に調整すること
により、増幅器AMPには常にほぼ一定のエコー
信号が入力されることになる。このようにして、
増幅器AMPには被検体の浅い部分や深い部分か
らのエコー信号をほぼ同じレベルで入力すること
ができ、その結果この増幅器AMP及び後続の増
幅器は広いダイナミツクレンジを全く要求としな
いこととなる。 Therefore, by appropriately adjusting the collector voltage of the transistor Q5 using the capacitor C3 and the resistor VR2 , a substantially constant echo signal is always input to the amplifier AMP. In this way,
Echo signals from shallow and deep parts of the object can be input to the amplifier AMP at approximately the same level, and as a result, this amplifier AMP and subsequent amplifiers do not require a wide dynamic range at all.
なお、ダイオードD2はAMPへの逆方向の過大
入力を防止するために付加したものである。一
方、手段10は他の構成によつてもよく、またコレ
クタ電圧の変化は実施例のように指数関数的変化
でなくてもよい。 Note that the diode D2 is added to prevent excessive input in the reverse direction to the AMP. On the other hand, the means 10 may have other configurations, and the change in collector voltage may not be an exponential change as in the embodiment.
以上説明したように本発明によれば、時間と共
に負電位より漸次増加する電圧をダイオードに加
え、このダイオードの抵抗分を利用してエコー信
号を分圧し、到来時間に関連して大きさの異なる
エコー信号をほぼ一定の大きさに補正して初段の
増幅器に入力させ得る超音波診断装置を実現する
ことができ、使用する各増幅器はダイナミツクレ
ンジを大きくとる必要が全くなく、実用に供して
その効果は大きい。 As explained above, according to the present invention, a voltage that gradually increases from a negative potential over time is applied to the diode, and the resistance of this diode is used to divide the echo signal, so that the echo signal has different magnitudes in relation to the arrival time. It is possible to realize an ultrasonic diagnostic device that can correct the echo signal to a nearly constant magnitude and input it to the first stage amplifier, and there is no need for each amplifier used to have a large dynamic range, making it suitable for practical use. The effect is great.
第1図は本発明に係る超音波診断装置の一実施
例を示す要部構成図、第2図は動作波形図であ
る。
TR……探触子、C1′C2′C3……コンデンサ、R1
〜R5……抵抗、VR1′VR2……可変抵抗器、
D1′D2……クランプダイオード、AMP……増幅
器、Q1〜Q5……トランジスタ。
FIG. 1 is a main part configuration diagram showing an embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is an operational waveform diagram. TR……Probe, C 1 ′C 2 ′C 3 ……Capacitor, R 1
~R 5 ……Resistance, VR 1 ′VR 2 ……Variable resistor,
D 1 ′D2... Clamp diode, AMP... Amplifier, Q 1 ~ Q 5 ... Transistor.
Claims (1)
コー信号を受信して被検体の断層像を得る超音波
診断装置において、 探触子を励振した後の経過時間に関連して負電
位より零電位に向かつて変化する電圧を発生する
手段と、 一端に前記探触子からのエコー信号が加えられ
る固定抵抗と、他端がコモンラインに接続され前
記固定抵抗と直列に接続されたクランプダイオー
ドを有し、前記電圧を発生する手段の出力に応じ
て電流をクランプダイオードに加えてこのクラン
プダイオードを抵抗素子として作用させ、入力エ
コー信号を分圧する手段と、 前記クランプダイオードに生ずる電圧を受ける
初段の増幅器とを具備し、 経過時間に関連してレベルが減少する前記端触
子からのエコー信号を前記分圧する手段により分
圧して前記増幅器にはほぼ一定レベルのエコー信
号を供給するようにしたことを特徴とする超音波
診断装置。[Claims] 1. In an ultrasonic diagnostic apparatus that obtains a tomographic image of a subject by receiving echo signals from the subject using the ultrasonic pulse echo method, in relation to the elapsed time after exciting the probe. means for generating a voltage that changes from negative potential to zero potential; a fixed resistor to which an echo signal from the probe is applied at one end; and a fixed resistor connected in series to the fixed resistor with the other end connected to a common line. means for voltage-dividing the input echo signal by applying a current to the clamp diode in accordance with the output of the voltage generating means to cause the clamp diode to act as a resistive element; and a voltage generated in the clamp diode. and a first-stage amplifier that receives an echo signal from the terminal contact whose level decreases with elapsed time by the voltage dividing means to supply an echo signal of a substantially constant level to the amplifier. An ultrasonic diagnostic device characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56055983A JPS57170235A (en) | 1981-04-14 | 1981-04-14 | Ultrasonic diagnostic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56055983A JPS57170235A (en) | 1981-04-14 | 1981-04-14 | Ultrasonic diagnostic apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57170235A JPS57170235A (en) | 1982-10-20 |
| JPS633618B2 true JPS633618B2 (en) | 1988-01-25 |
Family
ID=13014310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56055983A Granted JPS57170235A (en) | 1981-04-14 | 1981-04-14 | Ultrasonic diagnostic apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57170235A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050113698A1 (en) * | 2003-11-21 | 2005-05-26 | Kjell Kristoffersen | Ultrasound probe transceiver circuitry |
| JP4757093B2 (en) * | 2006-05-23 | 2011-08-24 | 株式会社日立メディコ | Ultrasonic diagnostic equipment |
-
1981
- 1981-04-14 JP JP56055983A patent/JPS57170235A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57170235A (en) | 1982-10-20 |
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