超声回波的接收和预处理课件

一、概述⒈接收系统的主要作用（1）换能器接收灵敏度范围的控制接收阵元(位置)转接(线阵中)；接收方向控制（相控阵中)；接收孔径变换；接收聚焦。（2）回波信号预处理前置放大，TGC放大，动态滤波，对数放大，检波，边缘增强等。第五章

超声回波的接收和预处理

第一节超声接收系统概况

⒉接收系统的位置及特点①信号通道的前段——接收系统——模拟处理。②信号通道中后段——数字扫描变换器——数字处理。信号通道：信号经过的从换能器至显示器的所有电路。⒊接收系统典型结构框图（EUB-240型线扫式B超）（双线箭头——多路信号；单线箭头——单路信号）二、各部分的简要工作原理⒈探头作用：声－电换能。发射－接收两用。结构：80阵元线阵，二极管开关,以减少连线和前置放大器。⒉前置放大器作用：放大微弱的接收信号，以利传输，提高信噪比。要求：外部干扰小，内部噪声低，灵敏度高，频带宽。数量：前置放大器有16路。⒊接收多路转换开关作用：选择16路前置放大器输出中的11路──扫查。并合成为6个信号——F0-F5。控制：RQA/－RQE/码。⒍增益控制和动态滤波（1）TGC电路──时间增益控制技术作用：补偿回波因深度增加而造成的衰减：I=I0e-2αx

方法：由TGC控制电压，控制压控放大器的增益，随接收深度而上升。结果：使近区增益适当小，远区增益逐渐增大。（2）DF──动态滤波技术作用：滤除近场过强的低频，和深部的高频杂波干扰。方法：由DF控制电压，控制压控带通滤波器的通带中心频率，随接收深度而下降。结果：近场滤除低频，提高分辨力；远场滤除高频，提高信噪比。⒎对数放大器作用：压缩信号的动态范围，适配显像管的动态范围，防止有用信息的丢失。动态范围：信号——100dB，显像管——约30dB，特点：信号越大，增益越小。⒏检波器作用：检出调制信号。射频信号→视频信号回波调制：超声振荡受矩形脉冲幅度调制。⒐勾边电路（边缘增强电路）作用：增强视频信号的边缘，突出图像的轮廓，使之便于识别和测量。控制：ENH信号，控制增强效果。一、基本要求原因：阵元获取信号＝10-30μVp-p，合成电路本身噪音＞30μVp-p，故需加前置放大器，以提高信噪比。路数：线阵B超，前置放大常为多路，各机型有所差异。EUB-240型B超有16路，EUB-40型B超有24路。基本要求：（1）与探头馈线匹配良好。馈线特性阻抗＝前放输入阻抗。否则：①信号被反射入馈线，信号减弱。②多重反射，造成图象重影。第二节前置信号放大

（2）动态范围大前放动态范围＝信号动态范围＞100dB，不丢失有价值的信息。（3）功率增益(P)大P=10lgKP(dB)其中，KP──放大器功率放大倍数P大，则极限灵敏度高，信噪比高。日立EUB系列B超，前放P＝24dB。（4）噪声系数(F)小F＝输入端信噪比/输出端信噪比≥1理想：F＝1，即放大器无附加噪声。实际：F＞1，晶体管、电阻等总有噪声。F小，有限噪声灵敏度高，放大器动态范围大。特点分析由三级直接耦合放大器组成。A＝7（17dB）①TR20为射随器，使之与延时线负载阻抗匹配。②R62引入深度负反馈，展宽频带，提高稳定性。③D33,D34组成双向限幅器，防止大信号阻塞放大器。④＋15V，－5V供电，使输出信号动态范围达15V以上。⑤各级射极直流负反馈，稳定工作点，最小可辨信号小。⑥L20，C31，C32电源滤波，减小噪声。⑦C25高频补偿，C18耦合电容。一、回波合成法1.直接合成法方法：各阵元信号→孔径控制→聚焦延迟→相加合成。优点：可不对称延迟，进行微角扫查。缺点：路数多，设备量大。实例：AlokaSSD-256型B超仪用之。第三节超声回波信号的合成

二、接收多路转换开关（1）组成IC17－IC38：8选1转接开关TR2－TR6：倒相驱动管。（2）信号输入：CH1－CH16：前放输出,输出：F0－F5：转接合成输出，控制：RQA/－RQE/码（3）功能从16路前置放大器输出中，每次选通11路，并对称合成为F0－F5的6个信号。控制码变化，选择通路变化，实现切换扫查。（4）电路分析转接开关的使能端与RQE,RQD的连接，简化为图5-7.RQE,RQD＝1,0或0,1，有输出的芯片编号，如图5－8。前置放大输出的转接合成关系(HPi=CHi)例如：①RQE/－RQA/＝01111，经TR2－TR6倒相，为10000，则F0＝CH1+CH11,F1＝CH2+CH10,F2＝CH3+CH9,F3＝CH4+CH8,F4＝CH5+CH7,F5＝CH6②RQE/－RQA/＝01110，经TR2－TR6倒相，为10001，则F0＝CH2+CH12,F1＝CH3+CH11,F2＝CH4+CH10,F3＝CH5+CH9,F4＝CH6+CH8,F5＝CH7三、可变孔径电路⒈可变孔径的提出及其实现方法（1）接收灵敏范围与孔径的关系根据：发射与接收的互易性；发射超声场的结论。①非聚焦：近场：孔径越小，灵敏范围越小；远场：孔径越大，灵敏范围扩散角越小。②聚焦：焦点处直径： df＝2.44λF/DD─接收孔径即：为使df小，当F增大时，D也应增大。（2）方法近场用小孔径，远场用大孔径——可变孔径技术。（3）意义近场、远场灵敏范围(波束)均较窄，横向分辨力好。⒉可变孔径电路（1）组成及作用MXIC：模拟调制分离器A=“0”,X→X0,A=“1”,X→X1,X端RC：低通滤波器；C：隔低频，通高频信号；L：隔高频，通低频信号。D：二极管开关；（2）信号F0-5：回波信号(高频)AP0-2：门控信号(低频)（3）单路工作原理因D负极经L，低频接地AP＝“1”：X＝-8V，D截止AP＝“0”：X＝+8V，D导通（5）时间段计算举例将探测深度分四段：近场，中场，远场Ⅰ，远场Ⅱ。分界距离：S1＝20mm，S2＝50mm，S3＝90mm。由式：tKi＝Si/VD＝2Si/c可算得各段时间：tK0≈117μs，tK1≈65μs，tK2≈26μs四、接收相位调整电路（接收聚焦电路）⒈作用对各阵元接收的回波信号进行延迟调整（二次曲线变化），使焦点处回波达到同相位叠加。其实质是换能器空间灵敏范围的聚焦。⒉分段聚焦的类型①非实时分段动态聚焦：多次发射，多次接收。发射与接收同焦距，每次固定。②实时分段动态聚焦：一次发射，一次接收。发射固定焦距，接收动态焦距。⒊实时分段动态聚焦原理（1）简述：以超声探查速度，同步分段地移动焦点。（2）例——接收实时4段动态聚焦：若对应距离z1,z2,z3，回波所需时间为t1,t2,t3。则：

⒋接收聚焦电路

（EUB-240型B超所用）（1）电路组成DL1－DL5：模拟延时线。IC39－IC43：多路转接开关。（2）信号输入：接收回波信号F0－F5。输出：合成信号。控制：聚焦码FCN0-2/。（3）功能对各阵元接收回波信号经二次曲线变化延迟，相加合成为一个信号。聚焦码控制二次曲线曲率，即焦距。与可变孔径电路，协同完成接收动态聚焦。（4）各控制状态下的延时关系有两种频率(3.5MHz，5MHz)，各4个焦点，共8个焦点。(书中数值有误)（3）补偿原理

∵声传播强度与时间(距离)的关系：I＝I0e-2αx＝I0e-2αct——时间负指数关系。声-电转换、前置放大等——时间线性关系。经声-电转换、前置放大等处理，回波信号仍是：——时间负指数关系。∴可用时间正指数放大补偿。（4）实际情况及措施

上述分析忽略了多种因素，仅为大致的补偿关系。Ⅰ.实际情况的复杂性①受超声工作频率的影响∵α＝βf，∴f↑→α↑，频率高，衰减快。②多重界面反射的影响实际常有多重界面，回波穿过界面越多，强度越弱。③临床诊断感兴趣深度的不同临床对同一患者不同部位，或同一部位不同患者，成像时关注深度往往有所不同。Ⅱ.对策TGC控制波形＝指数波形(可变速率)＋修正波形操作者可调节：指数波形速率，修正波形形状——根据实际情况，通过面板按钮、电位器操作。TGCGainDynamicRangeFocusDepth⒉TGC电压产生电路

通常：TGC电压波形＝指数电压波形＋可调电压波形（1）可调电压波形受调节的型式：①斜率控制型可调电压的大致形状不变，但参数可由面板调节。其中增益“台柱”用来增强特定深度的回波。②距离增量控制型整个探测深度分成n段(如n=8)，每段一个控制点，由面板上的滑杆电位器调节。调节值连线，即是可调电压波形。见书P277。（2）TGC电压产生电路

有多种型式。数字合成式函数发生器适用性强，目前较多。①基本原理ROM中存TGC电压函数值，在回波接收过程中：逐一读出函数值→D/A→各点电压连接→TGC电压波形函数值寻址地址A0－A9，由加法计数器计数产生。②TGC波形的改变调整手段a)制造时预先设计在ROM中在ROM的不同区域，预先存入不同的波形函数值，工作时根据情况选择。有八种TGC曲线供选择。A12＝FCN2＝0（3.5MHz探头），1（5MHz探头）A11＝ZOOM＝0（电子放大率1），1（电子放大率2）A10＝FAR＝0（近程），1（远程）b)操作时随机调节

调节附加在ROM中读出的固定函数曲线之上。调节输入：操作者→面板（滑杆电位器）仪器产生：修正数据GAIN0-7,修正方法：TGC波形＝ROM数据＋修正数据GAIN0-7③波形可调⒊增益控制电路（可变增益放大器）（1）控制放大器增益的方法①改变放大器的偏置右图因晶体管(一定范围内)：β∝Ib从而：TGC电压→Ib→β→A

②改变放大器的反馈右图由于晶体管：Rce∝1/Ib

而：A＝－Rce/R，从而：TGC电压→Ib→Rce→A

R③串入电控衰减器右图电路的总增益为：A＝G1·G2其中：G1＞1——放大器G2＜1——衰减器。若TGC电压控制下，G2可变，即能起TGC作用。a)衰减器基本结构(右图)Uo＝(R2/(R1+R2))UiG＝Uo/Ui＝R2/(R1+R2)≤1b)电控变阻元件

Ⅰ)二极管∵I＝Is(eVq/KT-1)其中：Is——反向饱和电流，K——波尔兹曼常数q——电子的电荷量，T——绝对温度∴V＝(KT/q)ln(I+Is)RD＝dV/dI＝(KT/q)/(I+Is)≈(KT/q)/I(∵I>>Is)∴RD∝1/IⅡ)晶体管Rce∝1/IbⅢ)场效应管RDS∝1/VGSc)电控衰减器举例以上：(a)串联二极管型，(b)并联二极管型，(c)并联场效应管型说明：由于：回波信号——高频，控制信号——低频利用：L——隔高频通低频、C——隔低频通高频，可防止：回波信号－控制信号——相互干扰。（2）可变增益放大器实例①TR19——第一级放大②TR20，TR21——具正向压控增益特性的双栅极场效应管放大器。控制G1、G2电位可控制场效应管的跨导，从而改变放大器增益。VR17调节G1电位——静态增益调节。TGC电压控制G2电位——TGC控制。③TR22，TR23为——射极跟随器。④TGC作用下的场效应管特性曲线TGC控制电压↑→工作点Q沿ID－VG曲线↑→斜率↑→增益↑如：近场(t1～t2)，回波强(Vi1，Vi2)，但增益小，信号压缩。远场(t3～t4)，回波弱(Vi3，Vi4)，但增益大，信号放大。二、动态滤波（DynamicFilter：DF）电路⒈动态滤波的意义（1）原因超声传播时：I=I0e-2αx,α=βf所以：高频↓快，低频↓慢，造成：探测距离↑→信号f0↓(f0—频谱中心频率)（2）接收频带范围固定的不利接收电路f0＜信号f0→高频损失→分辨力↓接收电路f0＞信号f0→噪声增加→信噪比↓（3）动态滤波的过程和意义随探测距离↑→接收电路的f0↓，近区：选通高频，抑制低频→分辨力↑；远区：选通低频，抑制高频→信噪比↑。⒉动态滤波(DF)电路动态滤波，也就是通频带可变的带通滤波器。（1）电路结构及特性如图：Dc为变容二极管，L、C1、Dc构成LC并联回路。当信号频率f等于回路谐振频率f0时，回路阻抗Z0最大。此时电路（可看成R与Z0构成的衰减器）对信号的衰减最小，输出Uo最大。当f≠f0时，输出Uo减小。f0——也称为滤波器通带中心频率。（2）DF工作过程由于变容二极管的反偏结电容CD电压特性：E↑→CD↓所以在回波信号接收过程中：D↑→DF电压↓→CD↑→C=C1CD/(C1+CD)↑→滤波器f0↓EDc（3）动态滤波电路实例如图为EUB-27所用带通滤波器。V1、V2——变容二极管并联目的：增大电容变化量→增大频率控制范围。反偏结电容变化范围：30PF(9V)－400PF(1V)L、C1和V1、V2组成LC选频网络。⒊DF电压发生器（1）DF电压的取值范围和变化规律由以下因素确定①变容二极管的变容特性。②被探测介质（人体）对超声衰减的频率特性。③探头工作频率（频谱中最强分量频率）的变化。④观察视野的移动。⑤图像电子放大与否。可见，后三种因素是不确定的，由操作者决定。故DF电压也应是可变的，由操作者临时确定。（2）DF电压发生器电路形式可有多种形式，由于波形的可变性，在微机化B超中，用数字函数发生器获取DF函数电压比较方便。（3）DF电压发生器实例(EUB-240B超用)①电路组成IC42：驱动器，74HC244。IC44：D/A转换器。DAC-08CN。IC46：流压变换器，TL081，有滤波回路。R150、L2、C156：低通滤波器，平滑输出波形。②工作过程

CPU以一定速率送出数据DDF0-4(5位)，经驱动器后，由D/A转换成模拟电流输出，再流压变换成电压。各数据电压相连，经滤波光滑，形成DF电压波形。CPU送出不同数据可得不同波形。

③波形图接收期，DF电压以近似指数规律下降。周期性变化。⒋TGC和DF综合实例（EUB-240中用）动态滤波电路设置在两个虚线框内。L20、C212、C136和变容二极管D37、D38组成选频槽路。L21、C213、C150和变容二极管D39、D40组成选频槽路。三、对数放大器1.对数放大的意义（1）原因∵回波信号动态范围：LD＞100dB显像亮度动态范围：LD＝20～30dB若直接显示：强信号图像一片模糊弱信号图像星星点点如同胶片曝光太过和曝光不足。∴需要压缩信号动态范围：100dB→20～30dB同时，并不丢失亮度信息。对数放大器能起到这样的作用。信息淹没、丢失（２）对数放大器的特性①输入、输出关系uo＝K1lg(K2ui)＝K1lgK2+(K1/20)(20lgui)其中：K1─斜率，K2─对数偏差。②输入、输出关系曲线均匀座标系中：斜率递减、数值递增曲线。输入对数座标／输出均匀座标系中：递增直线。③对数放大器参数的外部调整原理对于对数放大器：Vo＝K1lg(K2Vi)经如上前后线性放大后，输入输出关系：uo＝G2K1lg(K2G1ui)其中：G1，G2——线性放大器增益令：K1’＝G2K1K2’＝G1K2则：uo＝K1’lg(K2’ui)故可：改变G1、G2→改变K1’、K2’Vo=K1lg(K2Vi)G1G2uiuoG1uiK1lg(K2G1ui)G2K1lg(K2G1ui)④小信号放大特性的修正

当ui＝0时：uo＝K1lg(K2ui)＝-∞——不可实现实际的对数放大器，小信号时：u0＝K3ui——线性放大⑤动态范围压缩特性当线性-对数放大特性平滑过渡时，可推得：LDo＝1+lnLDi其中：LDi＝uimax/uimin——输入信号动态范围LDo＝uomax/uomin——输出信号动态范围一般：LDi＞1，右图可见：LDo＜LDi即：可压缩信号的动态范围。LDo＝1+lnLDiLDo＝LDi110LDoLDi2.对数放大和TGC放大的比较和关系（１）动态压缩比较①TGC放大浅部信号(含Umax)增益小：UOmax＝A1Uimax，A1小深部信号(含Umin)增益大：UOmin＝A2Uimin，A2大∴UOmax/UOmin＝A1Uimax/A2Uimin＜Uimax/Uimin也有压缩信号动态范围的作用。但中间信号并不按比例压缩。——总动态范围压缩。②对数放大增益只与Ui有关，与时间无关。信号全部按一定规律压缩。——瞬时动态范围和总动态范围全面压缩。（２）位置安排的影响

①先TGC放大，再对数放大TGC放大压缩信号动态范围：100dB→60dB要求对数放大器：LDi＝60dB，电路可简化。②先对数放大，再TGC放大要求对数放大器：LDi＞100dB。∵输入信号伴有随传播距离(时间)的指数衰减：I＝I0e-2αx＝I0e-2αct经线性声-电变换和放大得：V＝V0e-2αct——时间指数衰减∴经对数放大：U＝K1lg(K2V0e-2αct)＝K1lg(K2V0)-2K1αctlge——时间线性衰减这使TGC简化——线性补偿，TGC电压产生电路简化。3.基本对数放大器电路原理（１）二极管特性I＝Is(eVq/KT-1)室温下（20℃），KT/q≈26mV当V＞＞KT/q时，可有：I≈IseVq/KT或：V≈(KT/q)ln(I/Is)（２）基本对数放大器(如图)∵I＝Ui/R＝ID∴UO＝-VD＝-(KT/q)ln(I/Is)＝-(KT/q)ln(Ui/IsR)但是，二极管对数工作的动态范围很窄，温度稳定性，频率稳定性，也不理想。4.宽输入动态范围对数放大器的结构（一）概述（１）特性要求作用：压缩宽广的信号动态范围要求：有宽广的输入动态范围。（２）名称及含义名称：似对数放大器含义：以多段直线或曲线相加──近似对数函数。它与真正的对数放大之间有一定误差。（３）结构和类型以多级限幅放大器构成：线性限幅放大器串联相加非线性限幅放大器并联相加①②③④（二）串联相加型对数放大器（１）单级限幅放大器特性图中：L1，L2，…，LN——限幅放大器，特性相同。若放大区为线性，则可写为：0，Vi＜0截止区Vo＝KVi，0≤Vi＜VT线性放大区Vm，Vi≥VT限幅区其中：K＞1（放大），Vm＝KVT（２）电路总体输入输出关系

①分析∵K＞1，故限幅放大器放大区有：Vo＞Vi则当信号很小，各级限幅放大器都在放大区时：Vop＞Vip，P＝1,2,3,…,N∴当信号由小变大时，总是最后一级先进入限幅区，并向前依次逐级进入限幅区。每增加一级限幅，uo的增益减小KN-P，数值增加Vm。②电路总体输入输出关系式┆┆┆┆③电路总体输入输出关系曲线上式表明：此放大器输入输出关系呈多段折线。输入信号越大，对应直线斜率越小。（如图）（３）误差分析

分析此函数与标准对数函数间的误差。①标准对数函数的特征对于对数函数:

uo＝K1lg(K2ui)如输入一组公比为R的等比量：

uiP／uiP-1＝R，P＝1,2…N则输出：uoP－uoP-1＝K1lg(K2uiP)－K1lg(K2uiP-1)＝K1lg(uiP/uiP-1)＝K1lgR为一组公差为K1lgR的等差量。②与标准对数函数之间的误差令函数折线各拐点对应的输入和输出为：uip,uop,P＝1,2…N则：——等比量

∴当Ｋ＞＞１时，曲线各拐点在对数曲线上。（三）并联相加型对数放大器（１）框图图中：A1,A2,…,AN——N个线性放大器。L1,L2,…,LN——N个限幅放大器，特性相同。Σ——为加法器。（２）单级限幅及线性放大器特性①限幅放大器假定放大区为线性，可有：0,Vi＜Vs截止区Vo＝KVi-δ,Vs≤Vi＜VT线性放大区Vm,Vi≥VT限幅区其中：δ＝KVs，Vm＝KVT-δ线性区动态范围为：lDi＝20lg(VT/VS)②线性放大器放大倍数均为A，A＝VT/VS

即：20lgA＝20lg(VT/VS)＝lDi（３）电路总的输入输出关系①分析∵A＝VT/Vs＞1∴Aui＜A2ui＜…＜AN-Pui＜…＜ANui当任一级输入：AN-Pui＝Vs，刚进放大区时，其后一级输入：AN-P+1ui＝AVs＝VT，刚进限幅区。即：相邻两极同时进行状态变化——类似接力。故任一时刻仅一级放大，其前均截止，其后均限幅。若有P级限幅，则uo的增益下降AP倍，数值增加PVm。②电路总的输入输出关系式┆┆P=0,1,2,…,N-1┆┆③电路总的输入输出关系曲线上式表明：此输入输出关系曲线也是多段折线。输入越大，对应折线斜率越小，放大器增益越小。uoui0ui1ui2ui3ui4ui5uo1=Vmuo0=0uiA=2N=5N=4N=3N=2N=1VT/AVs/AVs/A2…Vs/A3uo2=2Vmuo3=3Vmuo4=4Vmuo5=5Vm（４）误差分析分析此函数与标准对数函数间的误差。令函数折线各拐点对应的输入和输出为：uip,uop,P＝0,1,2…N（如上图）∵∴折线各拐点完全符合对数关系，误差为零。

若拐点之间以对数曲线连接，将非常理想。（５）对数放大输入动态范围①以上，对数放大有效范围在Vs/AN－VT/A之间。

为单个限幅放大器动态范围的N倍──动态范围扩大。这是以减小uimin，向小信号方向扩展（用放大器）。也可以扩大uimax，向大信号方向扩展（用衰减器），或双向扩展。如图：②多级相加动态范围扩展图例：L5L4L2L1uo5Vm4Vm3Vm2Vm1Vm0uiL35.集成对数放大器TL441

现代B超通常采用集成对数放大器，TL441应用最普遍。产品公司：美国德克萨斯仪器公司（TexasInstrumentInc）（１）TL441的内部电路图（２）电路分析如图为一半电路。①组成T1-T2；T3-T4；T5-T6；T7-T8：四级差分放大器。T11,T12,T13,T14：射极恒流源负载。T9,T10：差分输出级。电阻：R1＝590ΩR2＝2.73KΩR3＝590ΩR4＝147KΩ②单级差分放大器工作原理∵假设：Is1＝Is2──管子对称，ui＝Vb1-Vb2＝Vbe1-Vbe2

则：或：其中：再令：射极恒流源电流为Ik，则：∴∴Ic1Ic2Vb1Vb2Ie1Ie2IkIC1-IC2与ui关系的归一化曲线：（取：KT/q＝26mV）特点：非线性限幅函数。分区：对数区：ui＝13mV～75mV（≈15dB）。(在对数-线性座标系中，曲线线性段)线性区：ui＜-40dB.限幅区：ui＞-20dB.③级联关系Ⅰ.输入级联T1-T2与T3-T4：R2,R3衰减量为：

Ⅱ.输出级联

uo＝VY+-VY-＝(V+-Ic9R9)-(V+-Ic10R10)＝(Ic10-Ic9)R≈(Ie10-Ie9)R＝((Ic1+Ic3+Ic5+Ic7)-(Ic2+Ic4+Ic6+Ic8))R＝((Ic1-Ic2)+(Ic3-Ic4)+(Ic5-Ic6)+(Ic7-Ic8))R∴T9,T10：流压变换，合成差分电压输出④总体框图∵每级对数动态范围＝15dB，级间衰减＝-15dB，∴两级组合对数放大输入动态范围：LDi＝30dB。——非线性限幅并联相加型对数放大器CA2,CA2’,CB2,CB2’：对数线性度调节，以利匹配。6.集成对数放大器TL441在B超中的应用（１）一个实用对数放大器的方框图非线性限幅并联相加型对数放大器对数放大输入动态范围：LDi＝4×30dB＝120dB（2）EUB-240型B超用对数放大器TL441小动态应用实例①适用：先TGC，后对数②要求：IC线性增益＝30dB③输入动态范围:理论：LDi＝2×30＝60dB实际：LDi≈50dB因对数放大动态范围之外有过度区，与前述的理论分析之间产生误差。④输出动态范围：LDo＝27dB⑤电路输入输出关系曲线对数放大输入动态范围限制因素：下限：主要受噪声电平和线性-对数过渡点限制。上限：主要受限幅电平限制。三、检波电路1.概述①检波定义：振幅调制波的解调——信号包络检波。②信号包络含信息包络大小——界面反射的强弱，包络时间——反射界面的距离。③信号称谓检波前——射频信号；检波后——视频信号。④检波方框图非线性器件：二极管、三极管、集成运算放大器。⑤检波类型a)峰值包络检波：输出反馈到二极管两端。二极管。b)平均包络检波：输入与输出隔离。三极管、运放。2.二极管峰值包络检波电路（１）基本型①原理当Ui＞Uc时，D导通，C充电。τ＝RDC，小，充电快。当Ui＜Uc时，D截止，C放电。τ＝RC，

大，放电慢。形成Ui的峰值包络输出。②要求RC选值恰当。太小：放电太快，不能检出包络——失效。太大：放电太慢，包络拖尾——惰性失真。因超声调制与载波信号频率接近，使R、C选择困难。充电放电（２）二极管全波峰值包络检波①原理差分输入，正半周D1检波，负半周D2检波。②优点a.电容充电时间增加一倍，放电时间不足一半。元件参数更易选取。b.高频纹波是载频的两倍，更易滤除。c.传输系数提高，并可偏置调节，此可进行TGC控制。3.EUB-240检波电路①组成IC46：差动放大器IC47：低通滤波器D41,D42：检波二极管C165,C166：耦合电容R87：检波负载电阻D43：偏置二极管，克服检波管死区L23,L24：偏置引入电感,通低频阻高频。②工作原理等效电路见图(b)差动放大器输出差动信号a.正半周：输出→R87→D42→C166。b.负半周：输出→R87→D41→C165。——全波整流R87上，得负向整流电压。经IC47低通滤波后，检出信号平均值——平均包络。各点波形见图(c)。四、边缘增强电路⒈原理（１）名称边缘增强，勾边，或称：快时间常数（FastTimeConstant——FTC）处理。（２）处理对象和目的对象：视频信号。目的：锐化图像，增强图像轮廓。以利识别、测量。（３）基本原理对信号频谱：增强高频成分，减弱低频成分。（４）方法①微分相加法：原始信号＋原始信号的微分信号。②积分相减法：原始信号－原始信号的积分信号。③带通滤波器：通高频信号，减弱低频信号。（５）微分相加法电路如图(a)：①组成R0、C0：微分器IC：倒相加法器②原理uo＝-(K1ui＋K2dui/dt)③调节W：调节相加比例。④波形如图（６）积分相减法电路如图(b)：①组成IC1：带限幅积分器限幅值＝-(R2/R1)uiIC2：倒相加法器②元件作用D2：禁止负向输出,半波整流。D1：负向输出时反馈，防止开环过载。③原理⒉EUB-240边缘增强电路①组成

IC48、IC49：限幅积分器；IC50：加法器；IC51：三路2选1模拟开关。②原理电路具有：积分相减——边缘增强微分相减——边缘减弱（防止过增强）。③控制ENH/控制开关，改变参数，控制边缘增强程度。开关与参数关系：X→VX；Y→KC；Z→τB超声作业一、是非题1．若一台B超仪的工作频率为3MHz，则其脉冲重复频率为3MHz。2.电子聚焦技术用在接收时可使回波超声场发生会聚作用。3.据Ｂ型超声仪的成像原理可知，图像中越明亮的区域反映了组织中该区域的特性阻抗越大。4.介质的声阻抗率越大，其中的声速越低。

5.可对肺部进行超声检查。6.M式显示是运动显示，故探头要进行扫查。7.超声的工作频率越高，在人体组织中的作用距离越大。

8．若一台B超仪的图像由128根超声扫线组成，其Ｍ式图像由这128根扫线之一形成。9.如果超声换能器背面不加背衬材料而悬空，则将不利于成像。