STEVAL-IME003V1:医疗超声波图像解决方案

　　ST公司的STEVAL-IME003V1是基于四路STHV748高压脉冲发生器的超声波图像演示板，输出波形通过连接示波器探针到BNC就能直接在示波器上显示。16种预置波形能用来在变化的条块下测试高压（HV）脉冲发生器。而STHV748是±90V 2A高速脉冲发生器，工作频率高达20MHz.主要用于医疗超声图像、脉冲发生器、NDT超声发送和压电传感器驱动器。

　　STEVAL-IME003V1演示板是基于四路STHV748高压脉冲发生器而设计的，四路STHV748高压脉冲发生器是超声成像应用的元件。其输出波形通过连接示波器探针到BNC就能直接在示波器上显示。16种预置波形能用来在变化的条块下测试高压脉冲发生器。

　　STHV748是5级±90 V的2A高速脉冲发生器。该单片高电压，高速脉冲发生器具有四个独立的通道。它可以用于医疗超声成像，它也可以用于驱动其他压电电容或基于MEMS的传感器。

　　图1 STHV748典型应用电路

　　图2 STEVAL-IME003V1超声波图像演示板框图

　　STHV748包含一个控制器逻辑接口电路，电平转换器，MOSFET栅极驱动器，噪声阻塞二极管和高功率P通道及N通道MOSFET（作为每个通道的输出端），箝位到地的电路，防泄漏，抗存储效应块，热传感器和一个T/R开关，该开关在传输阶段，保证了有效的去耦合。此外，STHV748还包括自偏置和热关断块。

　　每个通道多可支持5个运转的输出电平与两个半桥。每个通道的输出级能够提供±2 A峰值输出电流。为了减少在连续波模式下的功耗，还提供了一个专用的半桥，其峰值电流被限制在0.6 A.

　　STHV748主要特性

　　0V~±90V输出电压

　　20MHz工作频率

　　嵌入式低功耗，高电压浮动的驱动程序（也可以使用外部电压轨）

　　模式操作

　　3/5-levels输出波形

　　±2A源和吸收电流

　　小于≤20ps抖动

　　反交叉传导功能

　　低二次谐波失真

　　完全集成的钳位对地功能

　　图3 STEVAL-IME003V1超声波图像演示板电路图（1）

　　8Ω同步有源钳位

　　输出节点的防渗漏

　　专用半桥连续波（CW）操作

　　≤0.1W功耗

　　±0.6A源和吸收电流

　　≤10ps抖动

　　完全集成的T/R开关

　　13.5Ω电阻

　　HV MOS拓扑结构，以减少电流消耗

　　300MHz带宽

　　接收器复用功能

　　2.4V~3.6V CMOS逻辑接口

　　辅助集成电路

　　噪声阻塞二极管

　　完全自偏置架构

　　反记忆效应，所有的内部HV节点

　　热保护

　　待机功能

　　无闩锁（采用HV SOI技术）

　　只需要非常少量的外部无源元件

　　STHV748应用

　　医学超声成像

　　脉冲波形发生器

　　无损检测超声传输

　　压电换能器驱动程序

　　STEVAL-IME003V1主要特性

　　基于STHV748设备，超声波想象的应用

　　4个的单片渠道，5级的高电压脉冲发生器

　　图4 STEVAL-IME003V1超声波图像演示板电路图（2）

　　集成的T / R开关

　　板上等压电负载实施通过：

　　- R/C等效网络

　　- SMD着陆区可提供自定义的输出负载

　　USB接口可上传自定义输出波形

　　4MB串行Flash存储器可用于存储定制波形

　　内存扩展连接器是可扩展串行闪存的大小

　　STHV748的高电压和低电压连接器

　　25个LED来检查该板的状态和运行

　　人机界面，用于选择、启动和停止存储的输出波形