数字B超发射波束合成器设计与实现

彭勇

摘要：在数字B中，发射波束合成器驱动超声探头产生超声信号，并通过对多通道超声信号发射时间的控制完成发射聚焦。该文结合实际应用，完成了一个32通道的发射波束合成器的硬件电路设计和发射控制器的FPGA实现。

关键词：数字B超；发射波束合成；硬件电路设计；FPGA

中图分类号：TP399 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）08-1962-03

1 概述

发射波束合成器是一个数字B超系统的重要组成部件，它通过驱动超声探头完成多通道超声信号的发射，并通过控制各通道信号发射时间的先后顺序完成超声波聚焦。因此，一个发射波束合成器由超声发射电路和发射控制器构成，发射控制器产生激励信号激励发射电路，发射电路产生多路高压脉冲驱动超声探头产生超声波。

2 总体方案设计

4 发射控制器设计

发射控制器通过控制32对激励脉冲的发射时间的延迟关系完成超声波聚焦，需要控制高压开关和发射调制电路。

4.1 发射激励聚焦设计

4.2 高压开关控制

5 结束语

采用FPGA和硬件电路相结合的方式完成发射波束合成器，具有结构简单，易于扩展，灵活性高的特点，电路设计中尽可能采用集成器件具备较好的抗干扰性能，能很好满足应用需求。

参考文献：

[1] 冯若.超声诊断设备原理与设计[M].北京：中国医药科技出版社，1993.

[2] 董常军.基于FPGA的数字化超声前端系统[D].成都.电子科技大学，2006.

[3] 夏宇闻.Verilog数字系统设计教程[M].北京：北京航空航天大学出版社，2003.

[4] 吴继华，王诚.Altera FPGA/CPLD 设计基础篇[M].北京：人民邮电出版社，2005.