[发明专利]用于超声设备的多级跨阻放大器（TIA）

说明书

描述了一种包括多级跨阻放大器(TIA)的超声电路。TIA耦接至超声换能器，以响应于接收到超声信号而放大由超声换能器生成的电信号。TIA可以包括多个级，多个级中的至少两级以不同的供应电压进行操作。在TIA之后可以是被配置成对由TIA产生的信号进行滤波、放大和数字化的另外的处理电路。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2017年6月20日提交的代理案卷号为B1348.70046US00、并且题为“MULTI-STAGE TRANS-IMPEDANCE AMPLIFIER(TIA)FOR ANULTRASOUND DEVICE”的美国临时申请第62/522,597号的优先权，其全部内容在此通过引用并入本文。

技术领域

本申请涉及具有用于放大所接收的超声信号的放大器的超声设备。

背景技术

超声探头通常包括感测超声信号并且产生相应的电信号的一个或更多个超声传感器。电信号在模拟或数字域中被处理。有时，根据处理后的电信号生成超声图像。

发明内容

根据本申请的一方面，提供了一种超声装置，该超声装置包括超声传感器和多级跨阻放大器(TIA)，该多级跨阻放大器耦接至超声传感器并且被配置成接收并放大来自超声传感器的输出信号。多级TIA可以包括以不同的供应电压进行操作的各个级，这可以在至少一些情形下降低功率损耗。

根据本申请的一方面，提供了一种超声设备，该超声设备包括超声换能器和多级跨阻放大器(TIA)，该多级跨阻放大器(TIA)具有耦接至超声换能器的输入端子。多级TIA被配置成接收并放大来自超声换能器的模拟电信号。多级TIA包括被配置成接收第一供应电压的第一级以及被配置成接收不同于第一供应电压的第二供应电压的第二级。

根据本申请的一方面，提供了一种芯片上超声设备(ultrasound on a chipdevice)，该芯片上超声设备包括：基板；集成在基板上的多个超声换能器；以及集成在基板上的模拟处理电路，该模拟处理电路耦接至多个超声换能器。模拟处理电路包括耦接至多个超声换能器中的一个超声换能器的多级跨阻放大器。多级TIA包括被配置成接收不同的供应电压的多个级。

根据本申请的一方面，提供了一种对超声电路进行操作的方法，包括：利用多级跨阻放大器的第一级接收并放大由超声换能器输出的电信号，多级TIA的第一级以第一供应电压值进行操作；以及利用多级TIA的第二级放大第一级的输出信号，多级TIA的第二级以不同于第一供应电压值的第二供应电压值进行操作。

附图说明

将参照以下附图描述本申请的各个方面和实施方式。应当理解的是，附图不一定按比例绘制。出现在多个附图中的项在它们所出现的所有附图中均由相同的附图标记指示。

图1是根据本申请的非限制性实施方式的包括用于放大超声信号的放大器的超声设备的框图。

图2示出了根据本申请的非限制性实施方式的图1的示出具有不同供应电压的两个级的放大器的框图表示。

图3示出了根据本申请的非限制性实施方式的图2的多级放大器的非限制性示例实现方式。

具体实施方式

本申请的各方面涉及用于超声设备的放大电路。超声设备可以包括一个或更多个超声换能器，所述一个或更多个超声换能器被配置成接收超声信号并且产生电输出信号。因此，超声换能器可以作为超声传感器进行操作。超声设备可以包括用于放大电输出信号的一个或更多个放大器。在一些实施方式中，放大器可以是多级放大器，其中各级以不同的供应电压电平进行操作。以这种方式，较低的供应电压电平可以用于至少一级，因此有助于较低的功率操作。在一些实施方式中，多级放大器的第一级可以以比下一级低的供应电压进行操作。下一级可以提供放大器的期望输出增益。