摘要：  STEVAL-IME003V1：医疗超声波图像解决方案

关键字：  STEVAL-IME003V1，  医疗超声成像，  压电电容，  传感器

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。

每个通道最多可支持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

•最高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

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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

•最高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

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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