[实用新型]一种超声调解电路及超声多普勒胎儿心率仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种连续超声波的超声波解调电路，尤其涉及一种超声调解电路及具有该超声调解电路的超声多普勒胎儿心率仪。

背景技术

超声多普勒胎儿心率仪是一种连续超声波的胎儿心率检测仪器，其具有单独的超声波收发晶片，而且收发晶片是同时工作的，因为收发晶片是装置在同一个检测声头上的，因此接收晶片往往会在接收到多普勒回波的同时，接收到很大的声头漏声以及静止界面的反射信号，这些信号的幅度远远大于含频偏的有用信号，这些信号共同组成了多普勒的回波信号。然而要从回波信号中得到胎心音音频信号，就必须将信号经过解调电路，加以解调，得到其中包含的胎心音频，这就是超声胎心多普勒仪的基本原理。

传统的用于超声多普勒胎儿心率仪的解调电路一般有两种。其一为模拟乘法器解调，最为常用的是Gilbert模拟乘法器，又称为双平衡模拟乘法器，单元电路如附图1所示。采用模拟乘法器单元的超声多普勒探头超声前端电路框图一般如图2所示，接收晶片1接收超声回波信号，超声回波信号经过选频电路2后，进入模拟乘法器3的信号输入端，要完成解调，必须还要给出本振信号4，由乘法器的载波输入端输入，一般要求载波输入为余弦波信号。模拟乘法器3的输出接音频滤波器5。从该电路的特点可以可出，模拟乘法器的输入端连接的是乘法器内部三极管的基极，载波连接也是在基极上，因此输入信号的幅度与解调的关系很大。前面已经介绍过了超声多普勒胎儿心率仪的回波信号是含有很大的无频偏分量的，并且回波信号的幅度与探头前端接入测量的负载变化、反射率变化等都有关系，信号幅度变化很大，在这里使用模拟乘法器电路常常会导致模拟乘法器输入端阻塞，使解调灵敏度下降。模拟乘法器中由上至下包含了3级三极管，要使每一级三极管都工作在线性区，需要复杂的外部电阻网络来提供基极静态电流，需要较高的电源电压来作为前提。另外，模拟乘法器输入是超声小信号，输出经滤波是音频信号，虽然解调的本身具有一定的增益，但是前面的超声信号并未做能量放大，对信号的信噪比有一定的影响。载波输入要求为余弦波信号一般需要由电路中的方波通过滤波器滤除谐波得到，增加了电路的复杂性。而且按照模拟乘法器的结构，信号输入和载波输入都要求的是差分信号，在多普勒探头中通常都用于单端状态，很难发挥出双平衡模拟乘法器的优势。

另一种常用于超声多普勒胎儿心率仪的超声解调方式为包络检波，是一种非相干解调。它的电路结构非常简单，不需要同步信号参与，输出电压直接反映输入超声信号的包络变化，常由一个核心三极管构成。超声回波信号不但含有具有频偏的多普勒频率成分，同样波形的幅度也会被胎心音调制，这也是这种解调方式适用的原因，这种包络检波方式只利用了超声回波功率的很小一部分，只利用了幅度调制波形做解调，因此它的解调灵敏度比相干解调低。并且这种解调电路也很难克服超声解调输入含有很大的无频偏分量的问题，输入范围难以扩展。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种超声调解电路及具有该超声调解电路的超声多普勒胎儿心率仪。

本实用新型提供了一种超声调解电路，包括接收晶片、LC选频放大电路、模拟开关、滤波电路、同步开关信号产生电路和音频放大电路，其中，所述接收晶片用于接收多普勒回波信号，所述 LC选频放大电路与所述接收晶片的输出端相连，从所述接收晶片上得到多普勒回波，所述LC选频放大电路将多普勒回波进行放大，所述LC选频放大电路的输出端连接所述模拟开关的输入端，所述模拟开关的控制端连接所述同步开关信号产生电路，所述模拟开关的选通特性是由所述同步开关信号产生电路产生的同步开关信号控制，所述模拟开关的输出端连接所述滤波电路，所述滤波电路对所述模拟开关的解调输出信号进行音频滤波，所述滤波电路连接所述音频放大电路，所述音频放大电路实现对音频信号的放大。

作为本实用新型的进一步改进，所述LC选频放大电路为有源选频放大电路。

作为本实用新型的进一步改进，所述模拟开关为单输入双输出模拟开关，所述音频放大电路为音频差分放大电路。

作为本实用新型的进一步改进，所述模拟开关为单输入单输出模拟开关。

作为本实用新型的进一步改进，所述LC选频放大电路为三极管LC选频放大电路。

所述模拟开关的负电源端连接有负电源生成电路，所述同步开关信号产生电路的输出端与所述负电源生成电路连接，所述同步开关信号产生电路控制所述模拟开关的开关切换，所述同步开关信号产生电路的输出是与发射超声信号同频率同相位的方波信号，所述负电源生成电路是将所述同步开关信号产生电路输出的方波信号整流产生负向电源供给所述模拟开关作为负向参考源。