JPS62276457A - 圧電素子切換用スイッチ回路 - Google Patents
圧電素子切換用スイッチ回路Info
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- JPS62276457A JPS62276457A JP62116936A JP11693687A JPS62276457A JP S62276457 A JPS62276457 A JP S62276457A JP 62116936 A JP62116936 A JP 62116936A JP 11693687 A JP11693687 A JP 11693687A JP S62276457 A JPS62276457 A JP S62276457A
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- Japan
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- diodes
- piezoelectric element
- control
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- control voltage
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
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- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
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- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
３、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は圧電素子を配列してなる超音波探触子の各素子
を選択的に励振して超音波の送受波を行なう装置にかか
わり、特に圧電素子を選択するスイッチ回路に関する。
を選択的に励振して超音波の送受波を行なう装置にかか
わり、特に圧電素子を選択するスイッチ回路に関する。
一次元的に配列された圧電素子ＴｙＬ（ただし、ｎ ＝
１−−−−−−Ｌ） （７）うち、”Ｋ 〜ＴＫ＋Ｍ
−１まテノＭ個の圧電素子（以下素子と略記する）を使
用して超音波を送出し、物体からの反射信号を同一素子
群により受信する動作を、順次Ｋを変化させて行なう超
音波撮像素子は、例えば特開昭５０−８５５７号などに
記載されている。
１−−−−−−Ｌ） （７）うち、”Ｋ 〜ＴＫ＋Ｍ
−１まテノＭ個の圧電素子（以下素子と略記する）を使
用して超音波を送出し、物体からの反射信号を同一素子
群により受信する動作を、順次Ｋを変化させて行なう超
音波撮像素子は、例えば特開昭５０−８５５７号などに
記載されている。
このような従来の超音波撮像素子においては、送波時に
使用される２００ポルト程度の高電圧信号を切換える多
数のスイッチが必要となり、その制御も非常に困難とな
っている。そこで本発明は、制御が容易でしかも簡単な
構成の圧電素子切換用スイッチを提供するにある。
使用される２００ポルト程度の高電圧信号を切換える多
数のスイッチが必要となり、その制御も非常に困難とな
っている。そこで本発明は、制御が容易でしかも簡単な
構成の圧電素子切換用スイッチを提供するにある。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明はス
イッチ素子としてダイオードで代表される半導体素子を
用い、この素子の出力側には、選択、非選択を制御する
だめの制御電圧を引加する端子を有し、その入力端には
素子の順方向に対応した極性で始まる信号を引加するよ
うにした点に特徴を有する。このような構成によれば、
バイアス電圧により容易に選択、非選択を制御できると
ともに、ダイオードの逆回復特性を利用して交流波形を
通過させることができる。
イッチ素子としてダイオードで代表される半導体素子を
用い、この素子の出力側には、選択、非選択を制御する
だめの制御電圧を引加する端子を有し、その入力端には
素子の順方向に対応した極性で始まる信号を引加するよ
うにした点に特徴を有する。このような構成によれば、
バイアス電圧により容易に選択、非選択を制御できると
ともに、ダイオードの逆回復特性を利用して交流波形を
通過させることができる。
次に本発明の概略の構成を第１図により説明する。なお
、同図は一例としてＭ＝５の場合を示す。
、同図は一例としてＭ＝５の場合を示す。
Ｔ、 −ＴＬ なるＬ個の素子のそれぞれに高電圧スイ
ッチＳ、ｔ を配置し、その相隣接するＮ個（Ｎ≧２）
のスイッチを同時に制御する制御線ＣＩ、Ｌを配置する
。この制御線Ｃｒ、はスイッチＳｙＬ（ｎ＝（ｍ −１
） Ｎ＋ １ 、 （ｍ −１） Ｎ＋２
、 −−・・・・ｒｎＮ）を同時に制御することに
なる。次に、このように組合わされたスイッチＳ、〜Ｓ
Ｌ の出力端子ａｒＬ（ただし、ｎ＝ｂ＋ＢＲ）を共通
の信号線Ｇ、に接続する。ここで、Ｂは０以上の整数で
あり、Ｒは信号線総数でＭ＋Ｎ−１以上の整数である。
ッチＳ、ｔ を配置し、その相隣接するＮ個（Ｎ≧２）
のスイッチを同時に制御する制御線ＣＩ、Ｌを配置する
。この制御線Ｃｒ、はスイッチＳｙＬ（ｎ＝（ｍ −１
） Ｎ＋ １ 、 （ｍ −１） Ｎ＋２
、 −−・・・・ｒｎＮ）を同時に制御することに
なる。次に、このように組合わされたスイッチＳ、〜Ｓ
Ｌ の出力端子ａｒＬ（ただし、ｎ＝ｂ＋ＢＲ）を共通
の信号線Ｇ、に接続する。ここで、Ｂは０以上の整数で
あり、Ｒは信号線総数でＭ＋Ｎ−１以上の整数である。
また、ｂは１〜Ｒまでの整数で、ｂ＋ＢＲの最大値が圧
電素子の総数りとなる。
電素子の総数りとなる。
このような構成において、制御線Ｃ，には制御回路Ｈよ
りスイッチ接続信号が引加され、同時に接続されるスイ
ッチ３７〜” ” ＋Ｍ−１のそれぞれ少なくとも１個
を含む制ｇｌｌ線Ｃ＋ｆＬのすべてを同時に駆動する（
第１図においては、制御線Ｃ２，Ｃ３゜Ｃｔ＋を駆動し
スイッチＳ、〜Ｓ１ｏを接続した状態を示す。
りスイッチ接続信号が引加され、同時に接続されるスイ
ッチ３７〜” ” ＋Ｍ−１のそれぞれ少なくとも１個
を含む制ｇｌｌ線Ｃ＋ｆＬのすべてを同時に駆動する（
第１図においては、制御線Ｃ２，Ｃ３゜Ｃｔ＋を駆動し
スイッチＳ、〜Ｓ１ｏを接続した状態を示す。
以上説明した構成による圧電素子の選択駆動動作を、Ｌ
＝２０．Ｍ＝５．Ｎ＝３なる構成例について再度説明す
る。第２図において、ｋは送受波番号であり、送波時刻
ｔ４ は音波伝播時間をｔ。
＝２０．Ｍ＝５．Ｎ＝３なる構成例について再度説明す
る。第２図において、ｋは送受波番号であり、送波時刻
ｔ４ は音波伝播時間をｔ。
（＝ ２００ ｇ ５ｅｃ）とすると、ｔ、ｋｋ＠ｔ、
なる関係がある。また信号線総数Ｒは、Ｒ≧Ｍ＋Ｎ
−１なる関係かきらしてＲ≧７であり、第２図はｎ＝７
の場合について説明している。ここで、Ｘ印は制御線Ｃ
７によるスイッチＳ１の開放に対応し、○印はそれぞれ
１群として同時に使用する素子番号に対応する。
なる関係がある。また信号線総数Ｒは、Ｒ≧Ｍ＋Ｎ
−１なる関係かきらしてＲ≧７であり、第２図はｎ＝７
の場合について説明している。ここで、Ｘ印は制御線Ｃ
７によるスイッチＳ１の開放に対応し、○印はそれぞれ
１群として同時に使用する素子番号に対応する。
同図から理解されるように、このような構成を採用する
ことにより、信号！ａＧ、は送受波番号ｋに対応して順
次第３図に示す番号の素子とＷ続される。よって、第４
図に示す回転ヘッドとスリップリングによる転流器を使
用することにより、信号線Ｇ、を循環的に使用し、Ｍ本
の最終出力端子Ｈ１と６望する素子との接続が第５図に
示すように行なわれる。また、送波用信号源はこのよう
な転流器を介さずに、Ｒ個の送波用信号源を直接に信号
線Ｇ４に接続することも可能である。
ことにより、信号！ａＧ、は送受波番号ｋに対応して順
次第３図に示す番号の素子とＷ続される。よって、第４
図に示す回転ヘッドとスリップリングによる転流器を使
用することにより、信号線Ｇ、を循環的に使用し、Ｍ本
の最終出力端子Ｈ１と６望する素子との接続が第５図に
示すように行なわれる。また、送波用信号源はこのよう
な転流器を介さずに、Ｒ個の送波用信号源を直接に信号
線Ｇ４に接続することも可能である。
以上の動作を行なう構成のスイッチ部分の具体的構成例
を第６図に示す。同図にはＮ＝４ 、ｎ＝８の場合につ
いて示してあり、Ｍ≦Ｒ−Ｎ＋１の関係からＭ＝５以下
の構成を示したものである。
を第６図に示す。同図にはＮ＝４ 、ｎ＝８の場合につ
いて示してあり、Ｍ≦Ｒ−Ｎ＋１の関係からＭ＝５以下
の構成を示したものである。
以上の説明は、信号線の本数Ｒが最小となるような構造
について説明したが、信号線を１本増加してＲ≧Ｍ十Ｎ
とすることにより、制御′ＭＡｃ、ｔ、、の制御すなわ
ち切換動作にｔ１以上の時間を与えることができ、装置
の雑音発生が軽減される。また、Ｒ＝ｉＮ（ｉは２以上
の整数）とすると、制御線Ｃ島の制御回路がこの関係を
利用できるため、さらに簡単になる。
について説明したが、信号線を１本増加してＲ≧Ｍ十Ｎ
とすることにより、制御′ＭＡｃ、ｔ、、の制御すなわ
ち切換動作にｔ１以上の時間を与えることができ、装置
の雑音発生が軽減される。また、Ｒ＝ｉＮ（ｉは２以上
の整数）とすると、制御線Ｃ島の制御回路がこの関係を
利用できるため、さらに簡単になる。
このようなダイオードを用いた構成のスイッチ部分に信
号を供給する制御回路を第７図（ａ）に示す。この回路
においては、信号線Ｇ、に加える信号電圧が同図（ｂ）
に示すように、電圧が負方向に、すなわちスイッチとし
て使用するダイオードの極性と一致する変化方向で開始
する。このような変化方向で始まる信号を発する駆動系
であれば任意の構成が利用可能である。また、制御回路
Ｈの終段には、例えば第８図に示す高電圧制御回路を用
い、スイッチをＯＮとする場合には制御線ｃａに＋Ｖ、
（２１Ｖ）を引加し、ＯＦＦとする場合には−Ｖ（ｚ−
２００Ｖ）を引加することにより、スイッチを開閉する
ことができる。なお、第６図の基本回路を第９図のよう
に変更することも可能である。さらにダイオード、制御
線Ｃ，ｒＬ、信号線Ｇしの極性を変更することも可能で
ある。
号を供給する制御回路を第７図（ａ）に示す。この回路
においては、信号線Ｇ、に加える信号電圧が同図（ｂ）
に示すように、電圧が負方向に、すなわちスイッチとし
て使用するダイオードの極性と一致する変化方向で開始
する。このような変化方向で始まる信号を発する駆動系
であれば任意の構成が利用可能である。また、制御回路
Ｈの終段には、例えば第８図に示す高電圧制御回路を用
い、スイッチをＯＮとする場合には制御線ｃａに＋Ｖ、
（２１Ｖ）を引加し、ＯＦＦとする場合には−Ｖ（ｚ−
２００Ｖ）を引加することにより、スイッチを開閉する
ことができる。なお、第６図の基本回路を第９図のよう
に変更することも可能である。さらにダイオード、制御
線Ｃ，ｒＬ、信号線Ｇしの極性を変更することも可能で
ある。
このように、本発明ではダイオードで代表される゛ヒ導
体素子をスイッチとして用い、半導体素子の極性と信号
線Ｇ、の電圧の変化方向とを実施例のように一致させる
ことにより、ダイオードの逆回復特性を利用した交流波
形による効果的な駆動を行なうことが可能となる。
体素子をスイッチとして用い、半導体素子の極性と信号
線Ｇ、の電圧の変化方向とを実施例のように一致させる
ことにより、ダイオードの逆回復特性を利用した交流波
形による効果的な駆動を行なうことが可能となる。
第１図は本発明の基本構成例を示す説明図、第２図は５
個の圧電素子を同時に使用する場合の動作例を示す説明
図、第３図は信号線番号と圧電素子番号の対応の時間的
変化を示す対照表、第４図は信号線と最終出力線を接続
する転流器の一例を示す模式断面図、第５図は最終出力
端子と圧電素子番号の対応の時間的変化を示す対照表、
第６図はダイオードを用いたスイッチ部分の具体的な構
成例を示す回路図、第７図はスイッチ駆動回路の構成例
を示す回路図、第８図は制御回路の終段の高電圧制御回
路の一例を示す回路図、第９図は第６図に示したスイッ
チ部分の他の構成例を示す回路図である。 Ｔ、 、Ｔ２．〜ＴＬ ・・・圧電素子、ｓ、、ｓ２
゜〜Ｓ ・・・スイッチ、Ｇ、Ｇ２、〜Ｇ８・・・信号
線。 Ｌ １′−４−ノ
、゛ 才 ２ 口 ′ｆ ７ 図 （１）（す
個の圧電素子を同時に使用する場合の動作例を示す説明
図、第３図は信号線番号と圧電素子番号の対応の時間的
変化を示す対照表、第４図は信号線と最終出力線を接続
する転流器の一例を示す模式断面図、第５図は最終出力
端子と圧電素子番号の対応の時間的変化を示す対照表、
第６図はダイオードを用いたスイッチ部分の具体的な構
成例を示す回路図、第７図はスイッチ駆動回路の構成例
を示す回路図、第８図は制御回路の終段の高電圧制御回
路の一例を示す回路図、第９図は第６図に示したスイッ
チ部分の他の構成例を示す回路図である。 Ｔ、 、Ｔ２．〜ＴＬ ・・・圧電素子、ｓ、、ｓ２
゜〜Ｓ ・・・スイッチ、Ｇ、Ｇ２、〜Ｇ８・・・信号
線。 Ｌ １′−４−ノ
、゛ 才 ２ 口 ′ｆ ７ 図 （１）（す
Claims (1)
- （１）入力出力端子間に接続された半導体素子と、該素
子の出力端子側に接続された信号の通過、非通過を制御
するための制御電圧を引加する端子とを有し、上記素子
の極性と一致した変化方向で始まる信号を上記素子の入
力側に引加し、上記制御電に応じて出力側に通過させる
ことを特徴とする圧電素子切換用スイッチ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62116936A JPS62276457A (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 圧電素子切換用スイッチ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62116936A JPS62276457A (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 圧電素子切換用スイッチ回路 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57130184A Division JPS5828677A (ja) | 1982-07-26 | 1982-07-26 | 送受波回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62276457A true JPS62276457A (ja) | 1987-12-01 |
| JPH0327870B2 JPH0327870B2 (ja) | 1991-04-17 |
Family
ID=14699370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62116936A Granted JPS62276457A (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 圧電素子切換用スイッチ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62276457A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50157851U (ja) * | 1974-06-18 | 1975-12-27 | ||
| JPS5245184A (en) * | 1975-10-07 | 1977-04-09 | Hewlett Packard Yokogawa | Optooelectronically scanning ultrasonic array transducer |
-
1987
- 1987-05-15 JP JP62116936A patent/JPS62276457A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50157851U (ja) * | 1974-06-18 | 1975-12-27 | ||
| JPS5245184A (en) * | 1975-10-07 | 1977-04-09 | Hewlett Packard Yokogawa | Optooelectronically scanning ultrasonic array transducer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0327870B2 (ja) | 1991-04-17 |
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