
產品分類
Products
更新時間:2026-01-28
瀏覽次數:24超聲成像的基本原理,是“發射聲波-接收回波-構建圖像"。而電壓放大器,正是駕馭這一過程能量與精度的核心控制器。
1.發射端:聲波的“動力心臟"
超聲波由探頭內的壓電晶片振動產生。要使晶片產生足夠強度、特定頻率的超聲波穿透組織并深入探測,需要瞬間的高電壓脈沖進行強力驅動。高壓脈沖放大器在此刻發揮關鍵作用:它將系統產生的微弱的控制信號,轉化為數百伏特、納秒級上升時間的高壓脈沖,精確激勵晶片。這個脈沖的質量——其幅度、形狀、純凈度——直接決定了發射超聲波的穿透力、分辨率和信噪比。
2.接收端:微弱回波的“高靈敏助聽器"
從人體內部反射回來的超聲回波信號,經過組織衰減后,到達探頭時已極其微弱(可低至微伏級),且混雜各種噪聲。此時,低噪聲電壓放大器(常作為前置放大器)必須在不引入額外噪聲的前提下,將這些微弱信號放大數千倍,為后續的數字化和波束合成處理提供可靠的高質量信號基底。

圖:電壓放大器在液晶透鏡瞬態特性景深成像中的應用
前沿應用:電壓放大器如何驅動超聲成像革新
1.高超分辨率成像
現代超聲探頭擁有多達數千個微型陣元,實現電子聚焦與掃描。這要求系統能為每個通道提供獨立、精確且同步的高壓脈沖激勵。多通道、高集成度的電壓放大器芯片/模塊成為實現這一點的硬件基石。例如,在超分辨率超聲顯微成像研究中,通過使用超高帶寬、超快上升時間的放大器驅動特殊頻率探頭,科學家已能在實驗室內實現對活體細胞內微米級結構的動態觀測,突破了傳統超聲的衍射極限。

圖:CFRP板通孔缺陷E-RAPID成像實驗研究
2.超聲彈性成像與功能評估
肝纖維化、腫瘤硬度評估等依賴于超聲彈性成像技術。該技術需要放大器不僅能輸出穩定的成像脈沖,還需能輸出特殊的、用于激勵組織產生剪切波的低頻高能量脈沖。

圖:開放結構磁性納米粒子血管精細成像方法研究
3.介入治療與造影成像
超聲造影劑成像需要系統能發射并接收特定的非線性諧波信號。這要求發射放大器能快速、靈活地切換不同頻率和功率的發射波形,而接收放大器則需具備高的線性度和瞬時動態范圍,以區分微泡造影劑的微弱諧波信號與組織背景噪聲。

圖:ATA-2000系列高壓放大器指標參數
超聲影像已成為現代醫學中重要的“透視眼"。而電壓放大器,作為這雙“眼睛"底層視覺神經的強化者,正通過持續的工程創新,不斷拓展著醫學影像的清晰度邊界與診斷深度。