JPH0236142Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0236142Y2 JPH0236142Y2 JP12758383U JP12758383U JPH0236142Y2 JP H0236142 Y2 JPH0236142 Y2 JP H0236142Y2 JP 12758383 U JP12758383 U JP 12758383U JP 12758383 U JP12758383 U JP 12758383U JP H0236142 Y2 JPH0236142 Y2 JP H0236142Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transformer
- frequency
- matching circuit
- high frequency
- circuit
- Prior art date
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- Expired
Links
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 claims description 11
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 13
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、FET（電界効果トランジスタ）を用
いることにより、各種NMR測定を単一の送信回
路で行うことのできる核磁気共鳴装置用送信回路
に関する。
いることにより、各種NMR測定を単一の送信回
路で行うことのできる核磁気共鳴装置用送信回路
に関する。
核磁気共鳴装置では、測定する核種に応じて励
起用高周波の周波数を変える必要がある。その可
変範囲は、例えば10MHz〜数100MHzにわたり、
単一の励起用コイルではそのような広範囲にわた
つて能率良く励起用高周波を試料に照射できない
ため、励起用コイルあるいは励起用コイルを含む
NMRプローブ全体を測定核に応じて交換してい
る。その励起用コイルへ送る高周波を増幅する電
力増幅器としては従来バイポーラ型トランジスタ
を採用したものが用いられているが、やはり広い
周波数帯域にわたつて能率良く励起用高周波を増
幅できないので、例えば、周波数帯域を幾つかに
分けて各帯域用の電力増幅器を設け、切換器によ
つて使用する増幅器を選んでいる。
起用高周波の周波数を変える必要がある。その可
変範囲は、例えば10MHz〜数100MHzにわたり、
単一の励起用コイルではそのような広範囲にわた
つて能率良く励起用高周波を試料に照射できない
ため、励起用コイルあるいは励起用コイルを含む
NMRプローブ全体を測定核に応じて交換してい
る。その励起用コイルへ送る高周波を増幅する電
力増幅器としては従来バイポーラ型トランジスタ
を採用したものが用いられているが、やはり広い
周波数帯域にわたつて能率良く励起用高周波を増
幅できないので、例えば、周波数帯域を幾つかに
分けて各帯域用の電力増幅器を設け、切換器によ
つて使用する増幅器を選んでいる。
そのため、構成が複雑となり価格の面でも不利
である。そこで、例えば高周波特性の良好なトラ
ンジスタを使用することが考えられるが、その負
荷となる励起用コイルのインピーダンスは、試料
交換や温度可変測定等の場合に大きく変化するた
め、トランジスタの破壊の危険性がある。それを
防ぐため、電力に余裕があるトランジスタや、高
速応答のできる保護回路を用いることも考えられ
るが、大幅なコストアツプにつながつてしまう。
である。そこで、例えば高周波特性の良好なトラ
ンジスタを使用することが考えられるが、その負
荷となる励起用コイルのインピーダンスは、試料
交換や温度可変測定等の場合に大きく変化するた
め、トランジスタの破壊の危険性がある。それを
防ぐため、電力に余裕があるトランジスタや、高
速応答のできる保護回路を用いることも考えられ
るが、大幅なコストアツプにつながつてしまう。
本考案は上述した従来の問題点に鑑みてなされ
たものであり、FET（電界効果トランジスタ）を
用いることにより、広い帯域にわたるNMR測定
を単一の送信回路（電力増幅器）で行うことので
きる核磁気共鳴装置用送信回路を提供することを
目的としている。
たものであり、FET（電界効果トランジスタ）を
用いることにより、広い帯域にわたるNMR測定
を単一の送信回路（電力増幅器）で行うことので
きる核磁気共鳴装置用送信回路を提供することを
目的としている。
本考案は、発振器で発生した高周波信号を増幅
して試料の近傍に配置された照射用コイルへ送る
ための核磁気共鳴装置用送信回路において、高周
波信号を増幅するための電界効果トランジスタ
と、該電界効果トランジスタと前記照射用コイル
との間に接続される変成器と、該変成器と電界効
果トランジスタとの間に接続されるLC整合回路
であつて、変成器と電界効果トランジスタとの間
を接続するＬと該変成器とＬとの接続点とアース
との間に挿入されるＣとから構成されるLC整合
回路を設けたことを特徴としている。以下、図面
を用いて本考案を詳述する。
して試料の近傍に配置された照射用コイルへ送る
ための核磁気共鳴装置用送信回路において、高周
波信号を増幅するための電界効果トランジスタ
と、該電界効果トランジスタと前記照射用コイル
との間に接続される変成器と、該変成器と電界効
果トランジスタとの間に接続されるLC整合回路
であつて、変成器と電界効果トランジスタとの間
を接続するＬと該変成器とＬとの接続点とアース
との間に挿入されるＣとから構成されるLC整合
回路を設けたことを特徴としている。以下、図面
を用いて本考案を詳述する。
第１図は、本考案の一実施例の構成を示し、図
において１は高周波発振器で、該発振器１から発
生した励起用高周波は、中間増幅器２を介して最
終段電力増幅用MOSFET３へ送られる。該FET
３は大振幅動作可能なようにソースＳが直接接地
されており、更に必要に応じて利得平坦化のため
の帰還回路４がドレインＤとゲートＧの間に接続
される。負荷となるNMRプローブ５内の励起用
コイル６（同調用のコンデンサ等を含む）のイン
ピーダンスは通常50Ωに近い値であり、この50Ω
負荷を広帯域にわたつてMOSFETの最適負荷に
するために、広帯域変成器７及びLCインピーダ
ンス整合回路８がNMRプローブ５とFET３との
間に挿入される。このLC整合回路８は、変成器
７とFET３との間を接続するＬと、該変成器７
とＬとの接続点とアースとの間に挿入されるＣと
から構成される。９は直流分カツト用の結合コン
デンサ、１０は高周波カツト用のインダクター、
Vgはゲートバイアス電圧、Vdはドレイン電圧で
ある。
において１は高周波発振器で、該発振器１から発
生した励起用高周波は、中間増幅器２を介して最
終段電力増幅用MOSFET３へ送られる。該FET
３は大振幅動作可能なようにソースＳが直接接地
されており、更に必要に応じて利得平坦化のため
の帰還回路４がドレインＤとゲートＧの間に接続
される。負荷となるNMRプローブ５内の励起用
コイル６（同調用のコンデンサ等を含む）のイン
ピーダンスは通常50Ωに近い値であり、この50Ω
負荷を広帯域にわたつてMOSFETの最適負荷に
するために、広帯域変成器７及びLCインピーダ
ンス整合回路８がNMRプローブ５とFET３との
間に挿入される。このLC整合回路８は、変成器
７とFET３との間を接続するＬと、該変成器７
とＬとの接続点とアースとの間に挿入されるＣと
から構成される。９は直流分カツト用の結合コン
デンサ、１０は高周波カツト用のインダクター、
Vgはゲートバイアス電圧、Vdはドレイン電圧で
ある。
上述の如き構成において、MOSFETは温度係
数が負であり、大出力時の温度上昇によつて出力
電流が減少する。従つて、負荷の状態が大きく変
化しても動作状態が安全な方へ移行するので、特
別な保護回路等を必要とせずに高い信頼性を得る
ことができる。
数が負であり、大出力時の温度上昇によつて出力
電流が減少する。従つて、負荷の状態が大きく変
化しても動作状態が安全な方へ移行するので、特
別な保護回路等を必要とせずに高い信頼性を得る
ことができる。
又、先に述べた如くMOSFET３のソースは直
接接地されており、FET３は大振幅動作が可能
である。そして、この大振幅大電力動作を広帯域
にわたつて実現し得ることが本考案の特徴であ
る。
接接地されており、FET３は大振幅動作が可能
である。そして、この大振幅大電力動作を広帯域
にわたつて実現し得ることが本考案の特徴であ
る。
即ち、MOSFETの負荷条件は次式で与えられ
る。
る。
Rl＝（Vd−Vsat）2／2P
ここで、Rlは大電力負荷抵抗、Vsatは
MOSFETのドレイン飽和電圧、Ｐは出力電力で
ある。
MOSFETのドレイン飽和電圧、Ｐは出力電力で
ある。
上式において、Vsatは周波数が高くなる程大
きくなり、出力電力Ｐは低下してしまう。従つ
て、出力電力Ｐを高い周波数まで大きい値に維持
するためには、Rlを周波数に応じて小さくする
必要がある。これを実現するために、変成器７及
びLC整合回路８が用いられている。変成器７は
励起用コイルのインピーダンス50Ωをより低く例
えば12.5Ωに変換する。
きくなり、出力電力Ｐは低下してしまう。従つ
て、出力電力Ｐを高い周波数まで大きい値に維持
するためには、Rlを周波数に応じて小さくする
必要がある。これを実現するために、変成器７及
びLC整合回路８が用いられている。変成器７は
励起用コイルのインピーダンス50Ωをより低く例
えば12.5Ωに変換する。
第２図ａ，ｂはFET３及び帰還回路４から構
成される増幅回路とLC整合回路８の個別の周波
数特性を示している。第２図から増幅回路の遮断
周波数1よりもLC整合回路８の遮断周波数2の
方が高く設定されていることがわかる。このよう
に2を高く設定する際、Ｌの値は十分小さく選ば
れ、Ｃの値はそれに比べて比較的大きく選ばれて
いる。
成される増幅回路とLC整合回路８の個別の周波
数特性を示している。第２図から増幅回路の遮断
周波数1よりもLC整合回路８の遮断周波数2の
方が高く設定されていることがわかる。このよう
に2を高く設定する際、Ｌの値は十分小さく選ば
れ、Ｃの値はそれに比べて比較的大きく選ばれて
いる。
このような設定を行つた場合、周波数1よりも
低い周波数領域ではLC整合回路のインピーダン
スはＣのインピーダンスが大きいことが効いて
12.5Ωよりも十分に大きくなり、12.5Ωに対し実
質的に無視することができる。そのため、その様
な周波数領域では12.5ΩがMOSFET３のドレイ
ン負荷抵抗Rlとなる。
低い周波数領域ではLC整合回路のインピーダン
スはＣのインピーダンスが大きいことが効いて
12.5Ωよりも十分に大きくなり、12.5Ωに対し実
質的に無視することができる。そのため、その様
な周波数領域では12.5ΩがMOSFET３のドレイ
ン負荷抵抗Rlとなる。
一方、周波数1と2の間の領域では、Ｃのイン
ピーダンスが小さくなつてきてそれにより整合回
路のインピーダンスも小さくなり、12.5Ωに対し
て無視できない値になる。この領域は第２図ｂに
おける特性曲線の盛り上がり部分に相当する。そ
のため、この領域では、ドレイン負荷抵抗Rlは
12.5Ωよりも低下し、その結果、出力電力Ｐは、
周波数が高まつてVsatが大きくなつても前記式
に基づいて低下せず、第２図ａにおいて破線で示
されるように高いままに保たれる。
ピーダンスが小さくなつてきてそれにより整合回
路のインピーダンスも小さくなり、12.5Ωに対し
て無視できない値になる。この領域は第２図ｂに
おける特性曲線の盛り上がり部分に相当する。そ
のため、この領域では、ドレイン負荷抵抗Rlは
12.5Ωよりも低下し、その結果、出力電力Ｐは、
周波数が高まつてVsatが大きくなつても前記式
に基づいて低下せず、第２図ａにおいて破線で示
されるように高いままに保たれる。
このようにして、単一の電力増幅器でありなが
ら広い周波数帯域にわたつて大電力動作が可能と
なるため、構成が簡略化され価格の面で有利であ
るばかりでなく、MOSFET自身の持つ飽和動作
からのリカバリタイムの速さとあいまつて、励起
用パルス変調高周波の立上がり及び立下がりを迅
速にし、キヤリア高周波数切換時間を短くするこ
とが可能となり、精度の高いNMR測定を行うこ
とが可能となる。
ら広い周波数帯域にわたつて大電力動作が可能と
なるため、構成が簡略化され価格の面で有利であ
るばかりでなく、MOSFET自身の持つ飽和動作
からのリカバリタイムの速さとあいまつて、励起
用パルス変調高周波の立上がり及び立下がりを迅
速にし、キヤリア高周波数切換時間を短くするこ
とが可能となり、精度の高いNMR測定を行うこ
とが可能となる。
第１図は、本考案の一実施例の構成を示す図で
あり、第２図はその動作を説明するための図であ
る。 １：高周波発振器、３：MOSFET、５：
NMRプローブ、６：励起用コイル、７：変成
器、８：LC整合回路。
あり、第２図はその動作を説明するための図であ
る。 １：高周波発振器、３：MOSFET、５：
NMRプローブ、６：励起用コイル、７：変成
器、８：LC整合回路。
Claims (1)
- 発振器で発生した高周波信号を増幅して試料の
近傍に配置された照射用コイルへ送るための核磁
気共鳴装置用送信回路において、高周波信号を増
幅するための電界効果トランジスタと、該電界効
果トランジスタと前記照射コイルとの間に接続さ
れる変成器と、該変成器と電界効果トランジスタ
との間に接続されるLC整合回路であつて、変成
器と電界効果トランジスタとの間を接続するＬと
該変成器とＬとの接続点とアースとの間に挿入さ
れるＣとから構成されるLC整合回路を設けたこ
とを特徴とする送信回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12758383U JPS6035250U (ja) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | 核磁気共鳴装置用送信回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12758383U JPS6035250U (ja) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | 核磁気共鳴装置用送信回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6035250U JPS6035250U (ja) | 1985-03-11 |
| JPH0236142Y2 true JPH0236142Y2 (ja) | 1990-10-02 |
Family
ID=30289716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12758383U Granted JPS6035250U (ja) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | 核磁気共鳴装置用送信回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6035250U (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008089498A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Hitachi Ltd | 核磁気共鳴分光用送受信コイル |
-
1983
- 1983-08-18 JP JP12758383U patent/JPS6035250U/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008089498A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Hitachi Ltd | 核磁気共鳴分光用送受信コイル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6035250U (ja) | 1985-03-11 |
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