ไดรเวอร์ไฟฟ้าแรงสูงในตัวของ STMicroelectronics ย่อขนาดและลดความยุ่งยากในการใช้เครื่องสแกนอัลตราซาวนด์ประสิทธิภาพสูง

July 10, 2023

ที่เอสทีไมโครอิเล็กทรอนิกส์IC อัลตราซาวนด์ STHV200 ผสานรวมไดรเวอร์เชิงเส้นและพัลส์เข้ากับวงจรแคลมป์ สวิตชิ่ง และการวินิจฉัย เพื่อลดความซับซ้อน ย่อขนาด และตัดรายการวัสดุในเครื่องสแกนทางการแพทย์และอุตสาหกรรม

 

ด้วยเอาต์พุตพัลส์เชิงเส้น 3A และ 2A การใช้งานทั่วไปสำหรับ STHV200 รวมถึงระบบที่ใช้รถเข็นระดับพรีเมียมสำหรับอุปกรณ์การทดสอบแบบไม่ทำลาย (NDT) เชิงอุตสาหกรรมเชิงสะท้อนทางการแพทย์ และการขับทรานสดิวเซอร์เพียโซอิเล็กทริกวงจรเชิงเส้นและพัลส์แต่ละวงจรมีช่องสัญญาณคู่และใช้โหนดเอาต์พุตแรงดันสูงเดียวกัน ทำให้ผู้ใช้มีความยืดหยุ่นในการเลือกเอาต์พุตที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานSTHV200 สามารถทำงานในคลื่นพัลส์สำหรับการใช้งานต่างๆ เช่น การถ่ายภาพเนื้อเยื่อร่างกาย คลื่นต่อเนื่องสำหรับการวัดแบบไดนามิก เช่น การไหลเวียนของเลือด และอีลาสโตกราฟีสำหรับการประเมินสุขภาพของอวัยวะและเนื้องอก

 

ไดรเวอร์เชิงเส้นแต่ละตัวเป็นแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินการแบบไม่กลับด้าน โดยมีระดับเกนที่ตั้งโปรแกรมได้สี่ระดับเพื่อปรับสัญญาณเอาท์พุตสูงถึง 180Vppปรับให้เหมาะสมสำหรับสัญญาณรบกวนต่ำและฮาร์โมนิค แต่ละช่องสัญญาณสามารถทำงานได้สูงสุด 20 MHz ที่อัตราขยายสูงสุด และ 25 MHz ด้วยการตั้งค่าอัตราขยายขั้นต่ำทั้งสองช่องสัญญาณได้รับประโยชน์จากการออกแบบวงจรเอาท์พุตแบบไม่มีไดโอดซึ่งลดการบิดเบือน ในขณะที่เวลาเปิดและปิดที่รวดเร็วด้วยวงจรเฉพาะเพื่อลดการเกิดข้อผิดพลาดทำให้สามารถจับภาพในระยะใกล้ได้

 

ช่องสัญญาณพัลเซอร์เป็นไดรเวอร์ฮาล์ฟบริดจ์ที่มีกระแสอิ่มตัวที่ตั้งโปรแกรมได้สูงถึง 2A สำหรับทรานซิสเตอร์ทั้งด้านสูงและด้านต่ำมีการเชื่อมต่อ SPI สำหรับการเขียนโปรแกรมแรงดันไฟเอาท์พุตที่สร้างขึ้นอาจแตกต่างกันได้ถึง 200Vpp และผู้ใช้สามารถปรับแต่งขอบการสลับเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและการใช้พลังงานสำหรับโหมดคลื่นพัลซิ่ง คลื่นต่อเนื่อง และอีลาสโตกราฟีนอกจากนี้ วงจรแคลมป์แบบเรียลไทม์ถึงศูนย์ยังถูกรวมเข้าด้วยกัน ซึ่งสามารถบังคับโหนดเอาท์พุตลงกราวด์ได้โดยตรง

 

นอกจากนี้ STHV200 ยังรวมไดโอดป้องกันแบบหมุนอิสระเพื่อยึดกระแสหมุนเวียนในกรณีที่มีโหลดแบบเหนี่ยวนำ และวงจรป้องกันหน่วยความจำที่จะปล่อยโหนดภายในทั้งหมดในระหว่างสถานะแคลมป์มีการป้องกันการลัดวงจรของเอาท์พุตในตัวเพื่อป้องกันสภาวะที่เป็นอันตรายหากพินเอาท์พุตลัดวงจรมีการตรวจสอบทั่วโลกภายในเพิ่มเติมและฟังก์ชันการวินิจฉัยอัตโนมัติเพื่อให้แน่ใจว่าสภาพการทำงานที่ปลอดภัย