最新四章节脉冲控制与产生电路精品课件.ppt
《最新四章节脉冲控制与产生电路精品课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《最新四章节脉冲控制与产生电路精品课件.ppt(66页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、21. .减小波束扩散角,提高远场分辨力。减小波束扩散角,提高远场分辨力。 对于圆形换能器,其半扩散角对于圆形换能器,其半扩散角 0 0sinsin-1-1(0.61/a)(0.61/a)sinsin-1-1(1.22/D)(1.22/D) D D0 0 对于矩形振元,有相似的结论。对于矩形振元,有相似的结论。9可得:可得:N N4(n-m+14(n-m+1),), ddd/4d/4扫线总数是组合顺序扫描的扫线总数是组合顺序扫描的4 4倍,象质进一步提高。倍,象质进一步提高。10111213如同电视机的隔行扫描,将一帧图象分为奇、偶两场。如同电视机的隔行扫描,将一帧图象分为奇、偶两场。 特点:
2、特点:扫线比普通扫描增加一倍。扫线比普通扫描增加一倍。图象有微小位置误差。图象有微小位置误差。超声探查,扫查声线不平行,超声探查,扫查声线不平行,图象显示,扫描光栅平行。图象显示,扫描光栅平行。 但因是但因是“微角微角”,这种误差很小。,这种误差很小。14 切换并采用相控技术切换并采用相控技术工作时:工作时: 奇数场声线偏向奇数场声线偏向, 偶数场声线偏向偶数场声线偏向。同时:同时: 施加电子聚焦延时。施加电子聚焦延时。波束:波束:线扫微偏聚焦线扫微偏聚焦15 超声聚焦:使超声束在一定深度内会聚,改善分辨力超声聚焦:使超声束在一定深度内会聚,改善分辨力( (穿透力和回波强度)。穿透力和回波强度
3、)。分类:分类: 声学聚焦,声学聚焦,电子聚焦。电子聚焦。一、声学聚焦(几何聚焦,机械聚焦)一、声学聚焦(几何聚焦,机械聚焦)1. 1. 声透镜聚焦声透镜聚焦 利用声传播的折射原理进行聚焦。利用声传播的折射原理进行聚焦。 若:若:C C1 1透镜介质声速,透镜介质声速, C C2 2被测介质声速,则:被测介质声速,则: 当当C C1 1CC2 2时,凹形声透镜有会聚作用;时,凹形声透镜有会聚作用; 当当C C1 1CC2 2时,凸形声透镜有会聚作用。时,凸形声透镜有会聚作用。 焦距焦距F F与曲率半径与曲率半径R R成正比,与成正比,与C C1 1/C/C2 2成反比。成反比。2211sins
4、incc16 厚度:声透镜中心部位厚度取厚度:声透镜中心部位厚度取/2/2可有最大透射率;可有最大透射率;匹配:为防止反射,一般需采用匹配层。匹配:为防止反射,一般需采用匹配层。材料:通常为环氧树脂、丙稀树脂与其它成分复合。材料:通常为环氧树脂、丙稀树脂与其它成分复合。17 用凹面的声反射镜,当镜面曲率和声源离镜面距离用凹面的声反射镜,当镜面曲率和声源离镜面距离适当时,即具有聚焦作用。适当时,即具有聚焦作用。 利用了声传播的反射定律。利用了声传播的反射定律。3. 3. 凹面振子聚焦凹面振子聚焦 振子做成凹面,焦距振子做成凹面,焦距F F等于其曲率半径等于其曲率半径R R。 效果好,但工艺复杂。
5、效果好,但工艺复杂。18 原理:原理:用一组相邻阵元组合工作:用一组相邻阵元组合工作:发射时:发射时: 各阵元的各阵元的激励信号激励信号相位按相位按二次曲线二次曲线变化,使变化,使发射发射超声超声经经空间叠加空间叠加后,后,合成超声波束合成超声波束产生会聚。产生会聚。接收时:接收时: 各阵元的各阵元的接收信号接收信号相位按同样形式变化,使相位按同样形式变化,使接收接收信号信号经经电路叠加电路叠加后,后,接收灵敏区域接收灵敏区域产生会聚。产生会聚。 改变相位二次曲线变化曲率,可改变会聚焦距。改变相位二次曲线变化曲率,可改变会聚焦距。 二次曲线二次曲线常为圆弧线常为圆弧线192021 无偏向无聚无
6、偏向无聚焦发射:焦发射: 各阵元各阵元发射信号无发射信号无相位差。相位差。叠加声波最叠加声波最强区域强区域同相位波面同相位波面密集区域,密集区域,不偏向,不不偏向,不会聚。会聚。22 各阵元各阵元的激励信号的激励信号相位按二次相位按二次曲线变化,曲线变化,叠加超声最叠加超声最强区域强区域同相位波面同相位波面密集区域,密集区域,在焦距内逐在焦距内逐渐会聚,在渐会聚,在焦距外逐渐焦距外逐渐扩散。不偏扩散。不偏向。向。23 各阵元各阵元的接收信号的接收信号经延迟线,经延迟线,相位按二次相位按二次曲线变化,曲线变化,使焦点处回使焦点处回波达到同相波达到同相位,叠加电位,叠加电路对之有最路对之有最大输出
7、大输出。接。接收灵敏区域收灵敏区域产生会聚。产生会聚。不偏向。不偏向。24 相同:相同: 信号相位二次曲信号相位二次曲线变化延迟线变化延迟 不同:不同:发射聚焦:发射聚焦: 超声空间叠加,超声空间叠加, 合成超声聚焦。合成超声聚焦。接收聚焦:接收聚焦: 信号电路叠加,信号电路叠加, 灵敏范围聚焦。灵敏范围聚焦。25 i i号阵元距焦点的声程号阵元距焦点的声程( (距离距离)S)Si i: 其中:其中:i=1,2,i=1,2,阵元序号阵元序号 线阵工作组的阵元数线阵工作组的阵元数 L Li iii号阵元距线阵组中心距号阵元距线阵组中心距 FF焦距焦距 dd相邻阵元中心距相邻阵元中心距ii号阵元所
8、接延迟线的延时量号阵元所接延迟线的延时量i i: 其中:其中:c c1540m/s 1540m/s 声速声速,22iiLFSdimLi21cLFLFcSSiii2221211 2 3 4 5 6 7 8 9 FL1S1焦点焦点dLiSi26 设:设:F F35mm35mm,d d0.5mm0.5mm,m m8 8,则可求得:,则可求得:S S1 1S S8 835.043723mm 35.043723mm 1 18 80ns0nsS S2 2S S7 735.022314mm 35.022314mm 2 27 713.9ns13.9nsS S3 3S S6 635.008034mm 35.00
9、8034mm 3 36 623.17ns23.17nsS S4 4S S5 535.000893mm 35.000893mm 4 45 527.81ns27.81ns27三、延迟线三、延迟线28作用:将信号延迟作用:将信号延迟( (输出相对于输入有一定延时输出相对于输入有一定延时) )。分类:分类: 模拟延迟线:模拟信号,模拟延迟线:模拟信号,L+CL+C构成,廉构成,廉, ,中低档。中低档。 数字延迟线:数字信号,数字延迟线:数字信号,A/D+RAMA/D+RAM,贵,高档。,贵,高档。1.1.模拟延迟线模拟延迟线 以分布参数长线理论设计的集中参数延迟线。以分布参数长线理论设计的集中参数延迟
10、线。 假定电阻小到可以忽略,等效电路如下。假定电阻小到可以忽略,等效电路如下。29C C中电压产生电场,中电压产生电场,L L中电流产生磁场。信号的传播过中电流产生磁场。信号的传播过程,实质上是电磁波在线路中的传播。有:程,实质上是电磁波在线路中的传播。有:其中:其中:V Vc c传播速度,传播速度,延迟线特性阻抗延迟线特性阻抗当当=R=RH H与负载匹配时,有:与负载匹配时,有: t td dL/VL/Vc c其中:其中:t td d延迟时间,延迟时间,LL延迟线长度,延迟线长度,R RH H负载阻抗负载阻抗2.2.可变延迟电路可变延迟电路作用:作用: 延迟量的数控分级可变。延迟量的数控分级
11、可变。111CLVc11CL3031图中延迟线有图中延迟线有7 7个抽头,分别对输入信号有不同的延时,个抽头,分别对输入信号有不同的延时,每两个相邻抽头间的延时量为每两个相邻抽头间的延时量为10ns10ns。用多路转换开关选通输出。用多路转换开关选通输出。 A A、B B、C C输入选通控制码。输入选通控制码。选通控制码与延时量的关系如右表。选通控制码与延时量的关系如右表。32 在扫查过程中动态地改变焦点,使整个探测深度内在扫查过程中动态地改变焦点,使整个探测深度内波束都有良好的会聚。波束都有良好的会聚。 1.1.等声速动态电子聚焦等声速动态电子聚焦定义:定义:通过计算机控制,以一定的速率改变
12、发射和接收的延迟时间,通过计算机控制,以一定的速率改变发射和接收的延迟时间,使焦点随发射波和接收同步移动,使整个探测深度都有良好的横使焦点随发射波和接收同步移动,使整个探测深度都有良好的横向分辨力。向分辨力。以超声在人体中的平均探测速度,在全探测深度区移动波束焦点。以超声在人体中的平均探测速度,在全探测深度区移动波束焦点。(实际上,只能在接收系统中实现)。(实际上,只能在接收系统中实现)。探测速度探测速度V VD D :因接收时,超声波在人体内往返一次,故:因接收时,超声波在人体内往返一次,故: V VD Dc/2c/2770m/s770m/s0.77m/ms0.77m/ms0.77mm/us
13、0.77mm/us 即应以即应以V VD D改变延迟线的延时分布曲率,即焦距。改变延迟线的延时分布曲率,即焦距。 需要用专用计算机进行,速度快,且精度要求高。在高档机中需要用专用计算机进行,速度快,且精度要求高。在高档机中使用。实际很少采用。使用。实际很少采用。33 基本原理:基本原理:将探测的深度划分成将探测的深度划分成n n段。段。( (通常:通常:n n2 24 4且这四个焦距拟由且这四个焦距拟由聚焦延迟时间关系和传播媒质中的聚焦延迟时间关系和传播媒质中的速度确定速度确定) )。发射:发射:按近、中、远场顺序,按近、中、远场顺序,n n个焦个焦点,发射点,发射n n次。次。接收:接收:每
14、次发射后接收。但只将本次每次发射后接收。但只将本次发射焦点附近相应的回波数据写发射焦点附近相应的回波数据写入存储器入存储器。 经经n n次发射、接收后的数据组合,次发射、接收后的数据组合,获得一行所有信息。获得一行所有信息。34 整个探测深度内都有较高的分辨力。整个探测深度内都有较高的分辨力。 优缺点优缺点优点:优点: 焦点不多,延时变化少焦点不多,延时变化少, ,速度慢速度慢, ,电路易实现。电路易实现。缺点:缺点: 一行信息经多次发射、接收,时间长,使帧频低。一行信息经多次发射、接收,时间长,使帧频低。 需对存贮器以需对存贮器以“慢入快出慢入快出”方式写读,以稳定显示。方式写读,以稳定显示
15、。 35 1.SSD 1.SSD256256型型B B超仪发射聚焦电路超仪发射聚焦电路 SSDSSD256256型型B B超仪的收发电路共有超仪的收发电路共有1616路,此为其中一路。路,此为其中一路。组成:延迟线、多路开关、锁存器、驱动器等。组成:延迟线、多路开关、锁存器、驱动器等。延迟线分级:延迟线分级:DLDL101101:10ns10ns,DLDL102102:80ns80ns。控制:控制:聚焦码聚焦码A A0 0A A5 5功能:功能: 多路开关选多路开关选 通延迟线抽头,通延迟线抽头, 得到不同延时。得到不同延时。36例:某一控制码为例:某一控制码为010 011010 011,高
16、三位高三位010010控制控制ICIC6 6,使延迟线,使延迟线DLDL102102的的3 3抽头输出,抽头输出,低三位低三位011011控制控制ICIC3 3,使延迟线,使延迟线DLDL101101的的4 4抽头输出。抽头输出。总的延迟时间为:总的延迟时间为: 80802 210103 3190ns190ns改变控制码改变控制码A A0 0A A5 5,就能改变总的延迟时间。,就能改变总的延迟时间。37硬件组成:硬件组成:延迟线:延迟线:DL1DL1DL5 DL5 多路选择器:多路选择器:IC3IC3IC7IC7驱动器:驱动器:IC1,IC2,IC8IC1,IC2,IC8信号:信号:输入:输
17、入:DPDP脉冲脉冲输出:输出:F0/F0/F5/F5/脉冲脉冲控制码:控制码:FCN0/FCN0/FCN2/FCN2/电路功能:电路功能:F0/F0/F5/F5/按二次曲线变按二次曲线变 化延迟。化延迟。控制码不同,二次曲线控制码不同,二次曲线曲率不同,焦距不同。曲率不同,焦距不同。3839当使用不同频率的探头时,动态聚焦的焦点位置不同,当使用不同频率的探头时,动态聚焦的焦点位置不同,因此所需的延迟时间变化率也不同。共有因此所需的延迟时间变化率也不同。共有8 8种焦点。种焦点。400 01 0 01 0 02 0 02 0 03 0 03 0 04 0 04 0 01 12 23 34 45
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 最新 章节 脉冲 控制 产生 电路 精品 课件
限制150内