【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及高壓開關，具體地，涉及一種適用于超聲醫療設備的高壓模擬開關電路。
技術介紹
1、在超聲醫療設備中，超聲成像是利用換能器把高壓電信號(+-100v)轉化成聲波信號發送至人體內進行檢測；換能器同時又把接收回的聲波信號的轉化成幅度較小的電信號進行處理和分析最終形成超聲影像。醫用超聲系統需要多路換能器，高壓開關的主要作用是通過選擇或者切換將發送器，接收器復用到不同的換能器，這樣大大降低整體方案的成本。高性能的高壓開關需要有寬電源輸入范圍，低導通電阻，快速導通時間，出色的關斷隔離度等優點。
2、傳統高壓開關驅動電路參照圖1所示，使用電平轉換把低壓域信號(0～3.3v)轉換成高壓域信號(-100v～100v)直接驅動高壓開關管的柵極。此技術有如下缺點：①開關管柵需要耐高壓；大部分fab僅提供薄柵(5v)器件，無法滿足該電路要求；②高壓開關管的驅動電壓(vgs)不僅受電源電壓的影響還受傳輸信號幅度的影響；開關管的導通電阻一致性較差，隨電源和信號大小的變化而變化，影響成像質量。
技術實現思路
1、針對現有技術中的缺陷，本專利技術的目的是提供一種適用于超聲醫療設備的高壓模擬開關電路。
2、根據本專利技術提供的一種適用于超聲醫療設備的高壓模擬開關電路，包括：電位平移電路、主開關柵極驅動電路、高壓mos管hn1、高壓mos管hn2；
3、所述電位平移模塊的輸入端連接高壓模擬開關logic_input端，所述電位平移電路的輸出端連接主開關柵極驅動電路的輸入
4、所述主開關柵極驅動電路的第一輸出端連接高壓mos管hn1與高壓mos管nh2的柵極，為高壓mos管hn1與高壓mos管nh2提供vgs驅動電壓；所述主開關柵極驅動電路的第二輸出端連接高壓mos管hn1、高壓mos管hn2的公共源極，
5、所述高壓mos管hn1的漏極連接信號輸入in端，所述高壓mos管hn2的漏極連接信號輸出out端。
6、優選地，還包括副開關柵極驅動電路和高壓mos管hn10；
7、所述電位平移電路的輸出端連接副開關柵極驅動電路的輸入端，所述副開關柵極驅動電路的輸出端連接所述高壓mos管hn10的柵極，為高壓mos管hn10提供vgs驅動電壓，所述高壓mos管hn1o的源極連接主開關柵驅動電源的第二輸出端，所述高壓mos管hn10的漏極連接vnn端。
8、優選地，所述電位平移電路包括低壓nmos管mn1、高壓nmos管hn3、高壓nmos管hn4、低壓pmos管mp1、低壓pmos管mp2、低壓pmos管mp3、高壓pmos管hp1、高壓pmos管hp2，電流源i1、齊納管dz1、齊納管dz2、齊納管dz3；
9、所述nn1與np1的柵極短接與高壓模擬開關的輸入端logic_input連接；低壓pmos管mp1與低壓nmos管mn1的漏極短接連接高壓nmos管hn4的柵極；低壓pmos管mp1的源極連接低壓電源vdd；nm1的源極連接到地。高壓nmos管hn3的柵極連接logic_input，源極接地，漏極接高壓pmos管hp1的漏極；高壓nmos管hn4的柵極接低壓pmos管mp1與mn2的漏極，源極接地，漏極接高壓pmos管hp2的漏極；高壓pmos管hp1，高壓pmos管hp2的柵極與電流源i1的正端，齊納管dz1的陽極短接；高壓pmos管hp1的漏極連接高壓nmos管hn3的漏極，高壓pmos管hp1的源極與低壓pmos管mp2的柵極，低壓pmos管mp3的漏極，齊納管dz2的陽極短接；高壓pmos管hp2的漏極連接高壓nmos管hn4的漏極，高壓pmos管hp2的源極與低壓pmos管mp2的漏極，低壓pmos管mp3的源極，齊納管dz3的陽極短接；低壓pmos管mp3的源極連接高壓正電源vpp；低壓pmos管mp2的源極連接高壓正電源vpp；齊納管dz1，齊納管dz2，齊納管dz3的陰極連接高壓正電源vpp；電流源i1的負端連接到地。
10、優選地，所述主開關柵極驅動電路包括低壓nmos管mn2，低壓nmos管mn3，低壓nmos管mn4，低壓nmos管mn5；高壓nmos管hn5，高壓nmos管hn6，高壓nmos管hn7，高壓nmos管hn8；高壓pmos管hp3，高壓pmos管hp4，高壓pmos管hp5，高壓pmos管hp6，高壓pmos管hp7；齊納管dz4；電流源i2；電容c1，電容c2，電容c3；
11、所述低壓nmos管mn2，低壓nmos管mn3，低壓nmos管mn4，低壓nmos管mn5的源極與高壓mos管hn1的源極，低壓pmos管mp3的柵極短接；mn2的柵極與低壓nmos管mn3的漏極，高壓nmos管hn6的源極短接；mn2的漏極與hn5的源極，低壓nmos管mn4的柵極短接；低壓nmos管mn3的柵極與nm5的漏極，高壓nmos管hn8的源極，hn1的柵極，hn2的柵極短接；低壓nmos管mn4的漏極與低壓nmos管mn5的柵極，高壓nmos管hn7的源極短接；高壓nmos管hn5，高壓nmos管hn6，高壓nmos管hn7，高壓nmos管hn8的柵極，電流源i2的負端，dz4的陰極短接；hn5的漏極與高壓pmos管hp4的漏極短接；高壓nmos管hn6的漏極與高壓pmos管hp5的漏極短接；高壓nmos管hn7的漏極與高壓pmos管hp6的漏極短接；高壓nmos管hn8的漏極與高壓pmos管hp7的漏極短接；高壓pmos管hp4與高壓pmos管hp7的柵極短接作為柵驅動電路的第一輸入端a與電位平移電路的第一輸出端連接；高壓pmos管hp5與高壓pmos管hp6的柵極短接作為柵驅動電路的第二輸入端b與電位平移電路的第二輸出端連接；高壓pmos管hp4，高壓pmos管hp5，高壓pmos管hp6，高壓pmos管hp7的源極短接與高壓電源vpp連接；hp3的漏極連接高壓負電源vnn；hp3的源極與dz4的陽極短接；電容c1一端接vreg，另一端接hn1，hn2的公共源極；電容c2一端接低壓nmos管mn5的柵極，另一端接hn1，hn2的公共源極；電容c3一端接低壓nmos管mn5的漏極，另一端接hn1，hn2的公共源極。
12、優選地，所述副開關柵極驅動電路包括低壓nmos管低壓nmos管mn6，低壓nmos管mn7，低壓nmos管mn8；高壓nmos管hn9，高壓nmos管hn11，高壓nmos管hn12；高壓pmos管hp8，高壓pmos管hp9，高壓pmos管高壓pmos管hp10；齊納管dz5；電流源i3；電容c4。其中低壓nmos管mn6，低壓nmos管mn7的源極，c4的負極，dz5的陽極短接并連接至vnn端；低壓nmos管mn6的柵極，低壓nmos管mn7的漏極，高壓nmos管hn11的源極低壓nmos管mn8的柵極端接；低壓nmos管mn7的柵極高壓nmos管hn6的漏本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種適用于超聲醫療設備的高壓模擬開關電路，其特征在于，包括：電位平移電路、主開關柵極驅動電路、高壓MOS管HN1、高壓MOS管HN2；
2.根據權利要求1所述的適用于超聲醫療設備的高壓模擬開關電路，其特征在于，還包括副開關柵極驅動電路和高壓MOS管HN10；
3.根據權利要求1所述的適用于超聲醫療設備的高壓模擬開關電路，其特征在于，所述電位平移電路包括低壓NMOS管MN1、高壓NMOS管HN3、高壓NMOS管HN4、低壓PMOS管MP1、低壓PMOS管MP2、低壓PMOS管MP3、高壓PMOS管HP1、高壓PMOS管HP2，電流源I1、齊納管DZ1、齊納管DZ2、齊納管DZ3；
4.根據權利要求1所述的適用于超聲醫療設備的高壓模擬開關電路，其特征在于，所述主開關柵極驅動電路包括低壓NMOS管MN2，低壓NMOS管MN3，低壓NMOS管MN4，低壓NMOS管MN5；高壓NMOS管HN5，高壓NMOS管HN6，高壓NMOS管HN7，高壓NMOS管HN8；高壓PMOS管HP3，高壓PMOS管HP4，高壓PMOS管HP5，高壓PMOS管HP6，高壓
5.根據權利要求1所述的適用于超聲醫療設備的高壓模擬開關電路，其特征在于，所述副開關柵極驅動電路包括低壓NMOS管低壓NMOS管MN6，低壓NMOS管MN7，低壓NMOS管MN8；高壓NMOS管HN9，高壓NMOS管HN11，高壓NMOS管HN12；高壓PMOS管HP8，高壓PMOS管HP9，高壓PMOS管高壓PMOS管HP10；齊納管DZ5；電流源I3；電容C4。其中低壓NMOS管MN6，低壓NMOS管MN7的源極，C4的負極，DZ5的陽極短接并連接至VNN端；低壓NMOS管MN6的柵極，低壓NMOS管MN7的漏極，高壓NMOS管HN11的源極低壓NMOS管MN8的柵極端接；低壓NMOS管MN7的柵極高壓NMOS管HN6的漏極，HN9的源極短接；低壓NMOS管MN8的漏極，高壓NMOS管HN12的源極短接并連接至HN10的柵極；HN9的柵極，高壓NMOS管HN11的柵極，高壓NMOS管HN12的柵極，DZ5的陽極，C4的正極，電流源I3的負極短接；HN9的漏極，HP8的漏極短接；高壓NMOS管HN11的漏極，高壓PMOS管HP9的漏極短接；高壓NMOS管HN12的漏極，高壓PMOS管高壓PMOS管HP10的漏極短接；HP8，高壓PMOS管HP9，高壓PMOS管高壓PMOS管HP10的源極，I3的正極短接并連接至VPP端。
6.根據權利要求1所述的適用于超聲醫療設備的高壓模擬開關電路，其特征在于，所述高壓模擬開關的輸出OUT端到地連接R_BLEED電阻的一點，所述R_BLEED電阻的另一端接地。
7.根據權利要求1所述的適用于超聲醫療設備的高壓模擬開關電路，其特征在于，所述主開關柵極驅動電路包括：低壓NMOS管MN20，低壓NMOS管MN21；高壓NMOS管HN20，高壓NMOS管HN21；高壓PMOS管HP20，高壓PMOS管HP21，高壓PMOS管HP13；齊納管DZ8；電流源I7；電容C9；
8.一種超聲醫療設備，其特征在于，包含權利要求1-7任一項所述的適用于超聲醫療設備的高壓模擬開關電路。
...【技術特征摘要】
1.一種適用于超聲醫療設備的高壓模擬開關電路，其特征在于，包括：電位平移電路、主開關柵極驅動電路、高壓mos管hn1、高壓mos管hn2；
2.根據權利要求1所述的適用于超聲醫療設備的高壓模擬開關電路，其特征在于，還包括副開關柵極驅動電路和高壓mos管hn10；
3.根據權利要求1所述的適用于超聲醫療設備的高壓模擬開關電路，其特征在于，所述電位平移電路包括低壓nmos管mn1、高壓nmos管hn3、高壓nmos管hn4、低壓pmos管mp1、低壓pmos管mp2、低壓pmos管mp3、高壓pmos管hp1、高壓pmos管hp2，電流源i1、齊納管dz1、齊納管dz2、齊納管dz3；
4.根據權利要求1所述的適用于超聲醫療設備的高壓模擬開關電路，其特征在于，所述主開關柵極驅動電路包括低壓nmos管mn2，低壓nmos管mn3，低壓nmos管mn4，低壓nmos管mn5；高壓nmos管hn5，高壓nmos管hn6，高壓nmos管hn7，高壓nmos管hn8；高壓pmos管hp3，高壓pmos管hp4，高壓pmos管hp5，高壓pmos管hp6，高壓pmos管hp7；齊納管dz4；電流源i2；電容c1，電容c2，電容c3；
5.根據權利要求1所述的適用于超聲醫療設備的高壓模擬開關電路，其特征在于，所述副開關柵極驅動電路包括低壓nmos管低壓nmos管mn6，低壓nmos管mn7，低壓nmos管mn8；高壓nmos管hn9，高壓nmos管hn11，高壓nmos管hn12；高壓pmos管hp8，高壓pmos管hp9，高壓pmos管高壓pmos管hp10；齊納管dz...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫煒，張旭光，張輝，陳曉明，鄭輝方，
申請(專利權)人：上海申矽凌微電子科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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