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5.超声波电子学
下述框图表示典型的超声系统。主要组件包括高压发射电路、低噪声模拟前端、发射和接收器波束合成电路、数字信号处理单元、图像显示和存储单元以及其他配套电路。
图8.典型超声电子电路的框图
超声发射电路和接收电路
在当前系统中，多通道发射器用于激励阵列换能器。根据可用的成像模式，发射电压在±2V至±100V之间变化。有时，为降低系统成本，使用高压多路开关将一个发射器通道切换到多换能器元件。在低端到中端系统中，选择基于方波的高压发射电路，因为它们具有高集成度和低成本。在高端系统中，高压线性放大器可生成各种复杂波形。在换能器上，高压发射信号和低压回波共存。因此，T/R开关电路位于高压发射电路和低噪声放大器之间，其主要功能是保护低压放大器。超声信号可根据其传播距离或时间而显著衰减。因此，在接收器中，增益随着超声传播时间增加而增加。这一重要特性称为时间增益补偿（TGC），通常需要如下所示的电压控制放大器（VCA）。在放大和预处理之后，将信号数字化并传递到接收器波束合成器或连续波（CW）多普勒处理单元，其中混频器提取音频范围（20Hz到20KHz）中的多普勒信号。
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