DE3934249A1

DE3934249A1 - Arrangement for conducting investigation using ultrasonic waves - has computer-controlled transmitters, receivers influenced by fine adjusters, phase shifters, and makes phase information available

Info

Publication number: DE3934249A1
Application number: DE19893934249
Authority: DE
Inventors: Fritz Pauker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-10-13
Filing date: 1989-10-13
Publication date: 1991-04-18

Abstract

The arrangement contains several transmitters operated with relative phase shifts, associated receivers (105,106) and a computer (9) which controls them. The receivers receive echo signals via input stages contg. amplifiers (107). The control voltage from the computer for the receiver amplifier is influenced additively and multiplicatively by fine adjustment devices (111,112) arranged in series. The amplifier feeds a phase shifter (108) which is adjusted depending on the control voltage adjustment. The voltage controlled amplifiers can be differential amplifiers. ADVANTAGE - Arrangement is improved to make phase information available and to achieve high resolution.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung einer Untersuchung unter Verwendung von Ultraschallwellen mit mehreren, phasenverschoben betätigbaren Sendeeinrich tungen und diesen zugeordneten Empfangseinrichtungen und mit einer Recheneinrichtung, in welche die von den Empfangs einrichtungen aufgenommenen Echosignale eingebbar sind und mittels der die Sendeeinrichtungen und Empfangsein richtungen steuerbar sind, wobei dem Echosignaleingang jeder Empfangseinrichtung ein Verstärker nachgeordnet ist.The invention relates to a device for performing an examination using ultrasonic waves with several transmitters that can be operated out of phase tion and associated reception facilities and with a computing device in which the received devices recorded echo signals can be entered and by means of which the transmitting devices and receivers directions are controllable, the echo signal input an amplifier is arranged downstream of each receiving device.

Bei den bekannten Anordnungen dieser Art ist die Steuer spannung innerhalb jeder Empfangseinrichtung weder additiv noch multiplikativ veränderbar. Die Folge davon ist, daß die verschiedenen Empfangseinrichtungen aufgrund der nicht vermeidbaren Bauteilestreuung mit unterschiedlicher Phase arbeiten. Eine phasenkohärente Addition der Echo signale ist hierbei daher nicht möglich. Dies spielt zwar bisher keine Rolle, weil bisher nur eine Addition der Hüllkurven der die Echosignale bildenden, gedämpften harmonischen Schwingungen vorgenommen wird. Hierbei las sen sich aber sehr kleine Teilchen oder die Strömungs richtung von Flüssigkeit oder dergleichen, nicht fest stellen. Die bisher gebräuchlichen Anordnungen erweisen sich daher für viele Einsatzzwecke als zu ungenau und daher als nicht geeignet.In the known arrangements of this type, the tax is voltage within each receiving device is neither additive can still be changed multiplicatively. The consequence of this is that the different reception facilities due to the unavoidable component spread with different Phase work. A phase coherent addition of the echo signals are therefore not possible. This does play so far no role, because so far only an addition of Envelopes of the attenuated, forming the echo signals harmonic vibrations is made. Here read but very small particles or the flow direction of liquid or the like, not firm put. The previously used arrangements prove is therefore too imprecise for many purposes therefore not suitable.

Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorlie genden Erfindung, eine Vorrichtung eingangs erwähnter Art mit einfachen und kostengünstigen Mitteln so zu ver bessern, daß eine Phaseninformation erhältlich ist und dementsprechend eine vergleichsweise hohe Auflösung er reicht werden kann.Based on this, it is therefore the task of the present ing invention, a device mentioned above Kind to ver with simple and inexpensive means improve that phase information is available and accordingly a comparatively high resolution can be enough.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die von der Recheneinrichtung vorgebbare Steuerspannung für den in jeder Empfangseinrichtung vorgesehenen Ver stärker mittels in Serie hintereinander angeordneter Feinjustiereinrichtungen additiv und multiplikativ be einflußbar ist und daß dem Verstärker ein einstellbarer Phasenschieber nachgeordnet ist, der in Abhängigkeit von der Beeinflussung der Steuerspannung einstellbar ist. This object is achieved in that the control voltage that can be predetermined by the computing device for the Ver provided in each receiving device more by means of one after the other Fine adjustment devices additive and multiplicative is influenceable and that the amplifier is an adjustable Subordinate phase shifter, which is dependent can be adjusted by influencing the control voltage.

Diese Maßnahmen ermöglichen nicht nur eine auf die Frequenz und Bandbreite abgestimmte, empfängerseitige Verstärkung, sondern gleichzeitig auch die Ausschaltung der Bauteile streuung auf der Empfängerseite. Diese Maßnahmen stellen daher sicher, daß an allen Empfangseinrichtungen bei ein und derselben Steuerspannung auch tatsächlich ein und die selbe Verstärkung erreicht wird, und daß bei jeder Ver stärkung die Phasen übereinstimmen. Die zum gegenseitigen Abgleich der Empfangseinrichtungen mögliche Änderung von Offset und Multiplikator des spannungsgeführten Verstärkers läßt sich einfach durch Verstellung des Phasenschiebers wieder so ausgleichen, daß die Phasen übereinstimmen.These measures not only allow one on the frequency and bandwidth-coordinated, receiver-side amplification, but at the same time switching off the components scatter on the receiver side. Put these measures therefore make sure that at all reception facilities at a and the same control voltage actually one and the same gain is achieved, and that at each ver strengthening the phases match. Mutual Adjustment of the reception facilities possible change of Offset and multiplier of the live amplifier can be done simply by adjusting the phase shifter equalize again so that the phases match.

Zweckmäßig kann dem spannungsgeführten Verstärker ein gangsseitig ein Trafo vorgeordnet sein. Dieser bewirkt in vorteilhafter Weise eine Spannungsumkehr und damit eine betragsmäßige Verdoppelung des Eingangssignals.Conveniently, the voltage-carrying amplifier a transformer must be arranged upstream. This causes advantageously a voltage reversal and thus a doubling of the amount of the input signal.

Eine weitere vorteilhafte Maßnahme kann darin bestehen, daß dem Phasenschieber ein einstellbarer Impedanzwandler nachgeordnet ist. Dieser ermöglicht eine Feinjustierung.Another advantageous measure can consist in that the phase shifter is an adjustable impedance converter is subordinate. This enables fine adjustment.

Vorteilhaft kann auch der an der Recheneinrichtung lie gende Ausgang jeder Empfangseinrichtung mit einer galva nischen Trennstelle versehen sein, um Störsignale fern zuhalten.The lie on the computing device can also be advantageous end of each receiving device with a galva African separation point to be provided to prevent interference signals to keep.

In weiterer Fortbildung kann in einem Schallkopf, der als Wellenausgang und Echoeingang ausgebildet ist, ein weiterer, dem Trafo vorgeordneter Verstärker vorgesehen sein, der ebenfalls zweckmäßig mittels einer Schutzein richtung vom Echoeingang getrennt ist. Dieser Verstärker wirkt in vorteilhafter Weise als Treiber, der die Ein gangssignale über eine vergleichsweise lange Leitung treiben kann. Es ist daher in vorteilhafter Weise mög lich, zwischen Schallkopf und stationärem Gerät eine vergleichsweise lange Leitung vorzusehen, was die Hand habung erleichtert.In further training in a transducer, the is designed as a wave output and an echo input further amplifier provided upstream of the transformer be, which is also expedient by means of a protection direction is separated from the echo input. This amplifier acts advantageously as a driver that the one output signals over a comparatively long line can drive. It is therefore advantageously possible Lich, one between transducer and stationary device comparatively long line to provide what the hand eased.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausfüh rungsbeispiels anhand der Zeichnung in Verbindung mit den restlichen Unteransprüchen.Further advantageous configurations and expedient Training of the higher-level measures result from the description of an embodiment below Example using the drawing in conjunction with the remaining subclaims.

In der Zeichnung zeigen:The drawing shows:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Sendeanlage der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Fig. 1 is a block diagram of the transmitter system of the device according to the invention and

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Empfangsanlage der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 2 is a block diagram of the receiving system of the device according to the invention.

Die der Fig. 1 zugrundeliegende Sendeanlage enthält meh rere Ausgänge 1, 2 zum Aussenden von Ultraschallwellen. Jeder Ausgang 1, 2 endet an einem sogenannten, in einen hier nicht näher dargestellten Schallkopf eingebauten, Transducer 3, 4, der unter Nutzung des sogenannten Piezo- Effekts eine Spannung in Druck umsetzt und umgekehrt. Dieselben Elemente finden daher nach jedem Sendevorgang auch für den Empfang der Echosignale Verwendung. Jedem Transducer 3, 4 ist eine in der Zeichnung durch eine strichpunktierte Umrißlinie angedeutete Sendeeinrichtung 5, 6 zugeordnet, deren Aufbau übereinstimmt. Aus diesem Grund ist lediglich der Aufbau der ersten Sendeeinrich tung 5 näher dargestellt.The FIG. 1 underlying transmitter contains meh eral outputs 1, 2 for transmitting ultrasonic waves. Each output 1 , 2 ends at a so-called transducer 3 , 4 , which is built into a transducer, which is not shown here, and which converts a voltage into pressure using the so-called piezo effect and vice versa. The same elements are therefore used for the reception of the echo signals after each transmission process. Each transducer 3 , 4 is assigned a transmitting device 5 , 6 , indicated in the drawing by a dash-dotted outline, the structure of which corresponds. For this reason, only the structure of the first Sendeeinrich device 5 is shown in more detail.

Jede Sendeeinrichtung enthält als Hauptbestandteil einen aus eine Parallelschaltung eines Kondensators und einer Spule bestehenden Schwingkreis 7, der über ein regelba res Hochspannungs-Netzteil 8 mit Energie versorgt wird. Die vom Hochspannungs-Netzteil abgegebene Spannung kann 150V betragen. Die Regelung des Hochspannungs-Netzteils 8 erfolgt mittels einer Recheneinrichtung 9. Dabei können die Steuerspannungseingänge 10 der Hochspannungs-Netz teile 8 sämtlicher Sendeeinrichtungen 5, 6 parallelge schaltet und an einen gemeinsamen Steuerspannungsausgang 11 der Recheneinrichtung 9 angeschlossen sein.Each transmitting device contains as a main component a resonant circuit 7 consisting of a parallel connection of a capacitor and a coil, which is supplied with energy via a regulatable high-voltage power supply 8 . The voltage output by the high-voltage power supply can be 150V. The high-voltage power supply 8 is regulated by means of a computing device 9 . The control voltage inputs 10 of the high-voltage network parts 8 of all transmission devices 5 , 6 can be switched in parallel and connected to a common control voltage output 11 of the computing device 9 .

Dem Schwingkreis 7 nachgeordnet ist eine Schutzschaltung, die aus einem in der zum zugeordneten Wellenausgang füh renden Signalleitung 12 angeordneten Kondensator 13 und einer in einer von der Signalleitung 12 abgehenden Masse leitung 14 angeordneten Spule 15 besteht. Diese Schutz schaltung stellt sicher, daß am nicht näher dargestellten, die Transducer 3, 4 enthaltenden Schallkopf, der zur Durch führung einer Untersuchung auf die Haut des Patienten auf gelegt wird, keine Hochspannung anliegen kann. Außerdem ergibt sich hierdurch eine betragsmäßige Verdoppelung der Spannung, was u. a. das Hochspannungs-Netzteil ent lasten kann.Downstream of the oscillating circuit 7 is a protecting circuit consisting of a cylinder disposed in the shaft to the associated output signal line 12 füh in power capacitor 13, and a line in an outgoing from the signal line 12 mass 14 arranged coil 15 °. This protective circuit ensures that the transducer 3 , 4 containing transducer, not shown, which is placed on the patient's skin for carrying out an examination, no high voltage may be present. In addition, this results in a doubling of the voltage, which, among other things, can relieve the high-voltage power supply.

Der Schwingkreis 7 wird dadurch zu Schwingungen angeregt, daß er kurzfristig an Masse gelegt wird. Hierzu ist eine vom Schwingkreis 7 abgehende Masseleitung 16 vorgesehen, die mittels eines Schalter 17 unterbrechbar ist. Solange der Schalter 17 geöffnet und dementsprechend die Masse leitung 16 unterbrochen ist, befindet sich der Schwing kreis 7 im Ruhezustand. Um den Schwingkreis 7 zu Schwin gungen anzuregen, wird der Schalter 7 kurzzeitig geschlos sen und wieder geöffnet. Die Schaltfrequenz des Schalters 17 gibt dabei die Frequenz vor, mit welcher der Schwing kreis 7 angeregt wird und anschließend schwingt. Diese Frequenz ist variierbar.The resonant circuit 7 is excited to oscillate in that it is briefly connected to ground. For this purpose, a ground line 16 leading from the resonant circuit 7 is provided, which can be interrupted by means of a switch 17 . As long as the switch 17 is open and the ground line 16 is accordingly interrupted, the oscillating circuit 7 is in the idle state. In order to excite the resonant circuit 7 to vibrations, the switch 7 is briefly closed and opened again. The switching frequency of the switch 17 specifies the frequency with which the oscillating circuit 7 is excited and then vibrates. This frequency is variable.

Ebenso ist die Bandbreite der vom Schwingkreis 7 abgege benen Signale, d. h. die Länge der ausgesandten Schwin gungen bzw. die Anzahl der ausgesandten Zyklen, variierbar. Um dies zu bewerkstelligen, ist eine von der Signallei tung 12 abgehende, weitere Masseleitung 18 vorgesehen, die ebenfalls mittels eines Schalters 19 unterbrechbar ist. Die Masseleitung 18 geht hier im Bereich zwischen dem Kondensator 13 und der Spule 15 der dem Wellenausgang vorgeordneten Schutzschaltung von der Signalleitung 12 ab. Solange der in der Masseleitung 18 angeordnete Schal ter 19 geöffnet ist, gehen die vom Schwingkreis 7 abge henden Signale an den Wellenausgang 1. Sobald der Schal ter 19 geschlossen und die Signalleitung 12 damit an Masse gelegt wird, nehmen die vom Schwingkreis 7 abgehenden Sig nale den leichteren Weg über die Masseleitung 18, so daß am Wellenausgang 1 praktisch nichts mehr ankommt.Likewise, the bandwidth of the signals output by the resonant circuit 7 , ie the length of the vibrations emitted or the number of cycles emitted, can be varied. To accomplish this, an outgoing from the Signallei device 12 , further ground line 18 is provided, which can also be interrupted by a switch 19 . The ground line 18 goes in the area between the capacitor 13 and the coil 15 of the protective circuit upstream of the signal line 12 . As long as the disposed in the ground line 18 is open scarf ter 19, which abge from the oscillation circuit 7 Henden signals going to the output shaft. 1 As soon as the scarf ter 19 is closed and the signal line 12 is thus connected to ground, the outgoing signals from the resonant circuit 7 take the easier route via the ground line 18 , so that practically nothing arrives at the shaft output 1 .

Zum Variieren der Frequenz und der Bandbreite sind den zum Betätigen der Schalter 17, 19 vorgesehenen Betäti gungsorganen 20, 21 jeweils vorgeordnete, spannungsge steuerte Zeitglieder 22, 23 vorgesehen. Diese besitzen jeweils zwei Eingänge 24, 25, wobei jeweils ein Eingang 24 für die Steuerspannung und der weitere Eingang 25 für einen Triggerimpuls vorgesehen sind. Der Triggerimpuls ist dabei maßgebend für den jeweiligen Sendezeitpunkt. Die Triggereingänge 25 der beiden Zeitglieder 22, 23 einer Sendeeinrichtung können daher parallelgeschaltet und an eine gemeinsame, der jeweiligen Sendeeinrichtung 5 bzw. 6 zugeordnete Triggerimpulsleitung 26 angeschlos sen sein. Da die einzelnen Sendeeinrichtungen 5, 6 phasen verschoben senden, ist jeder Sendeeinrichtung 5, 6 eine eigene Triggerimpulsleitung 26 zugeordnet.To vary the frequency and bandwidth, the actuating elements 20 , 21 provided for actuating the switches 17 , 19 are respectively upstream, voltage-controlled timers 22 , 23 provided. These each have two inputs 24 , 25 , one input 24 each for the control voltage and the further input 25 being provided for a trigger pulse. The trigger pulse is decisive for the respective time of transmission. The trigger inputs 25 of the two timing elements 22 , 23 of a transmitting device can therefore be connected in parallel and connected to a common trigger pulse line 26 assigned to the respective transmitting device 5 or 6 . Since the individual transmission devices 5 , 6 transmit in a phase-shifted manner, each transmission device 5 , 6 is assigned its own trigger pulse line 26 .

Die Steuerspannung ist für den Betrag des an den Ausgän gen der Zeitglieder 22, 23 jeweils anstehenden Signals maßgebend: Da das eine Zeitglied 22 der Frequenz und das andere Zeitglied 23 der Bandbreite zugeordnet ist, kön nen die Steuerspannungseingänge 24 dieser beiden Zeitglie der 22, 23 innerhalb einer Sendeeinrichtung nicht parallel geschaltet sein. Vielmehr ist der Frequenz und der Band breite jeweils eine eigene Steuerspannungssignalleitung 27 bzw. 28 zugeordnet. Da sämtliche Sendeeinrichtungen 5, 6 jeweils mit derselben Frequenz und Bandbreite sen den sollen, können die zur Variation der Frequenz vorge sehenen Zeitglieder 22 sämtlicher Sendeeinrichtungen 5, 6 und die zur Variation der Bandbreite vorgesehenen Zeit glieder 23 sämtlicher Sendeeinrichtungen 5, 6 hinsicht lich der Steuerspannung parallelgeschaltet sein, d. h. die jeweiligen Eingänge 24 können in Form parallel ge schalteter Äste 27a bzw. 28a von einer gemeinsamen Fre quenz-Steuerspannungssignalleitung 27 bzw. einer gemein samen Bandbreiten-Steuerspannungssignalleitung 28 abge hen. The control voltage is decisive for the amount of the signal present at the outputs of the timing elements 22 , 23 : since one timing element 22 is assigned to the frequency and the other timing element 23 to the bandwidth, the control voltage inputs 24 of these two timing elements can be assigned to 22 , 23 not be connected in parallel within a transmitting device. Rather, the frequency and the bandwidth are each assigned a separate control voltage signal line 27 or 28 . Since all transmitters 5 , 6 each have the same frequency and bandwidth, the timers 22 provided for varying the frequency can all transmit devices 5 , 6 and the time provided for varying the bandwidth 23 members of all transmitters 5 , 6 with regard to the control voltage to be connected in parallel, ie the respective inputs 24 can be in the form of branches 27 a or 28 a connected in parallel from a common frequency control voltage signal line 27 or a common bandwidth control voltage signal line 28 .

Jedem Steuerspannungseingang 24 der Zeitglieder 22, 23 jeder Sendeeinrichtung 5, 6 ist ein im betreffenden Ast 27a bzw. 28a angeordneter, einstellbarer Widerstand vor geordnet, der als Feinjustiereinrichtung 29 fungiert. Diese Feinjustiereinrichtungen 29 werden beim Abgleich der Sendeeinrichtungen 5, 6 zueinander zum Ausgleich der Bauteilestreuung benutzt. Jedem Zeitglied 22, 23 ist eine Verstärkungseinrichtung 30 nachgeordnet, die als Treiber fungiert.Each control voltage input 24 of the timing elements 22 , 23 of each transmitting device 5 , 6 is arranged in the branch 27 a or 28 a in question, adjustable resistor arranged in front, which functions as a fine adjustment device 29 . These fine adjustment devices 29 are used in the comparison of the transmission devices 5 , 6 with one another to compensate for the component spread. An amplification device 30 , which functions as a driver, is arranged downstream of each timing element 22 , 23 .

Die Triggerimpulse für die einzelnen Sendeeinrichtungen 5, 6 und die Steuerspannungen für die Frequenz und die Bandbreite sämtlicher Sendeeinrichtungen 5, 6 werden mittels der programmierbaren Recheneinrichtung 9 einge stellt. Dasselbe gilt für die Steuerspannung der dies bezüglich ebenfalls parallelgeschalteten Hochspannungs- Netzteile 8. Den Triggerimpulssignalleitungen 26 der ein zelnen Sendeeinrichtungen 5, 6 sowie den Steuerspannungs signalleitungen 11 bzw. 27 bzw. 28 sind daher entspre chende Ausgänge 31a, 31b bzw. 32 bzw. 33 bzw. 34 der Recheneinrichtung 9 zugeordnet. Um Störsignale der Recheneinrichtung 9 von den Sendeeinrichtungen fernzu halten und umgekehrt, sind den entsprechenden Ausgängen geeignete Trennstellen nachgeordnet. Den den Triggerim pulsen zugeordneten Ausgängen 31a, 31b ist jeweils eine galvanische Trennung 35 nachgeordnet. Den jeweils einer Steuerspannung zugeordneten Ausgängen 33, 34 ist jeweils ein Optokoppler 36 nachgeordnet.The trigger pulses for the individual transmission devices 5 , 6 and the control voltages for the frequency and bandwidth of all transmission devices 5 , 6 are set by means of the programmable computing device 9 . The same applies to the control voltage of the high-voltage power supplies 8 which are also connected in parallel. The trigger pulse signal lines 26 of the individual transmission devices 5 , 6 and the control voltage signal lines 11 or 27 or 28 are therefore corresponding outputs 31 a, 31 b or 32 or 33 or 34 of the computing device 9 assigned. To interference signals of the computing device keep 9 of the transmitting devices Remote CLOSE and vice versa, are the respective outputs suitable separation points downstream. The outputs 31 a, 31 b assigned to the pulse pulses are each followed by a galvanic isolation 35 . The respective outputs 33 , 34 assigned to a control voltage are each followed by an optocoupler 36 .

Die spannungsgesteuerten Zeitglieder 22, 23 jeder Sen deeinrichtung 5, 6 ermöglichen eine rechnergesteuerte Variation der Frequenz und der Bandbreite. Diese Para meter sind daher so einstellbar, daß im Ergebnis eine gute Phaseninformation erhältlich ist. Infolge der Paral lelschaltung der Steuerspannungseingänge 24 der einan der entsprechenden Zeitglieder 22 bzw. 23 und der Hoch spannungsnetzteile 8 sämtlicher Sendeeinrichtungen 5, 6 ist die von der Recheneinrichtung 9 vorgegebene Änderung für alle Sendeeinrichtungen 5, 6 gleich. Der Abgleich der einzelnen Sendeeinrichtungen 5, 6 untereinander er folgt mittels der Feinjustiereinrichtungen 29, mittels derer die Bauteilestreuung ausgeschaltet werden kann.The voltage-controlled timers 22 , 23 of each sensor device 5 , 6 enable a computer-controlled variation of the frequency and the bandwidth. These parameters are therefore adjustable so that good phase information is available as a result. As a result of the parallel circuit of the control voltage inputs 24 of the one at the corresponding timing elements 22 and 23 and the high-voltage power supply units 8 of all transmission devices 5 , 6 , the change specified by the computing device 9 is the same for all transmission devices 5 , 6 . The individual transmitters 5 , 6 are compared with one another by means of the fine adjustment devices 29 , by means of which the component spread can be switched off.

Das Echo der mittels der der Fig. 1 zugrundeliegenden Sendeanlage gesendeten Schallwellen wird mittels der der Fig. 2 zugrundeliegenden Empfangsanlage aufgenommen und anschließend in der Recheneinrichtung 9, die für die Steuerung der Sendeanlage und/oder Empfangsanlage einen Steuerungsspeicher besitzt, weiter verarbeitet.The echo of the sound waves transmitted by means of the transmitter system on which FIG. 1 is based is recorded by means of the receiver system on which FIG. 2 is based and is then processed further in computing device 9 , which has a control memory for controlling the transmitter system and / or receiver system.

Die der Fig. 2 zugrundeliegende Empfangsanlage besitzt eine der Anzahl der Wellenausgänge 1, 2 der Sendeanlage entsprechende Anzahl von Echoeingängen 101, 102. Diese beginnen, wie schon erwähnt, an einem jeweils zugeord neten Transducer 3, 4, der einen Druck in eine Spannung umsetzt und umgekehrt. Sämtliche Transducer können, wie ebenfalls schon erwähnt, auf einem nicht näher dargestell ten Schallkopf angeordnet sein. Zwischen diesem und einem die Sendeeinrichtungen bzw. Empfangseinrichtungen enthal tenden Gehäuse verläuft eine in der Regel lange Signallei tung 103, die eine gute Beweglichkeit des Schallkopfes und damit eine hohe Bedienungsfreundlichkeit gewährlei stet. Um die Eingangssignale über diese lange Leitung 103 zu treiben, ist jedem Transducer eine als Treiber fungie rende Verstärkungseinrichtung 104 nachgeordnet. Zwischen Transducer und Treiber 104 kann ebenfalls eine hier nicht näher dargestellte Schutzschaltung vorgesehen sein, die die Übertragung einer Spannung auf den Patienten verhin dert. Die an den Eingängen 101 und 102 ankommenden Sig nale werden, wie schon erwähnt, in die Recheneinrichtung 9 eingegeben und von dieser entsprechend ausgewertet. Zur Erzielung der gewünschten Phaseninformation wird dabei eine phasenkohärente Addition der Echosignale durchge führt.The receiving system on which FIG. 2 is based has a number of echo inputs 101 , 102 which corresponds to the number of shaft outputs 1 , 2 of the transmitting system. As already mentioned, these begin on a respectively assigned transducer 3 , 4 , which converts a pressure into a voltage and vice versa. As already mentioned, all transducers can be arranged on a transducer (not shown). Between this and a housing containing the transmitting or receiving devices, a generally long signal line 103 runs , which ensures good mobility of the transducer and thus a high level of user friendliness. In order to drive the input signals over this long line 103 , an amplifier 104 acting as a driver is arranged downstream of each transducer. Between the transducer and driver 104 , a protective circuit, not shown here, can also be provided, which prevents the transmission of a voltage to the patient. The signals arriving at the inputs 101 and 102 are, as already mentioned, entered into the computing device 9 and evaluated accordingly by the latter. In order to achieve the desired phase information, a phase-coherent addition of the echo signals is carried out.

Um dies zu ermöglichen, müssen die über sämtliche Eingän ge 101, 102 ankommenden Echosignale so manipuliert werden, daß die Bauteilestreuung ausgeschaltet ist. Hierzu ist jedem Eingang 101, 102 eine durch strichpunktierte Um rißlinien angedeutete Empfangseinrichtung 105, 106 zuge ordnet. Die Anzahl der Empfangseinrichtungen 105, 106 entspricht der Anzahl der Sendeeinrichtungen 5, 6. Die Empfangseinrichtungen 105, 106 besitzen einander entspre chenden Aufbau. In Fig. 2 ist daher lediglich der Aufbau der ersten Empfangseinrichtung 105 näher ausgeführt. Die Empfangseinrichtungen 105, 106 enthalten als Hauptelement einen spannungsgesteuerten Differenzverstärker 107, dem ein Phasenschieber 108 nachgeordnet und eingangsseitig ein Trafo 109 vorgeordnet sind. Der Trafo 109 bewirkt eine Spannungsumkehr und dementsprechend eine betrags mäßige Verdoppelung der Spannung. Das derart verstärkt am Differenzverstärker 107 ankommende Eingangssignal wird von diesem in Abhängigkeit von der Steuerspannung, die mittels der Recheneinrichtung 9 einstellbar ist, verstärkt. In order to make this possible, the echo signals arriving over all inputs 101 , 102 must be manipulated in such a way that the component spread is switched off. For this purpose, each input 101 , 102 is assigned a receiving device 105 , 106 indicated by dash-dotted lines. The number of receiving devices 105 , 106 corresponds to the number of transmitting devices 5 , 6 . The receiving devices 105 , 106 have a corresponding structure. In FIG. 2, therefore, only the structure of the first receiving device 105 is detailed. The receiving devices 105 , 106 contain as a main element a voltage-controlled differential amplifier 107 , which is followed by a phase shifter 108 and a transformer 109 on the input side. The transformer 109 causes a voltage reversal and accordingly an amount doubling of the voltage. The input signal arriving at the differential amplifier 107 in this way is amplified by the latter in dependence on the control voltage, which can be set by means of the computing device 9 .

Der Differenzverstärker 107 liegt mit seinem Steuerspan nungseingang 110 an einer Serienschaltung von zwei hin tereinaner angeordneten Feinjustiereinrichtungen 111, 112, von denen die erste Feinjustiereinrichtung 111 zum sogenannten Offsetabgleich, d. h. zur Veränderung einer additiven Konstante der Steuerspannung, und die zweite Feinjustiereinrichtung 112 zum Multiplikator- bzw. Ver stärkungsabgleich, d. h. zur Veränderung einer multipli kativen Konstante der Steuerspannung, dient. Durch Va riation von Offset und Multiplikator mit Hilfe der bei den Feinjustiereinrichtungen 111 und 112 sind sämtliche Empfangseinrichtungen 105, 106 so gegeneinander abgleich bar, daß unter Ausschaltung der Bauteilestreuung bei je der von der Recheneinrichtung 9 vorgegebenen Steuerspan nung in sämtlichen Empfangseinrichtungen dieselbe Gesamt verstärkung bewirkt wird. Um dennoch Phasengleichheit zu gewährleisten, wird die Phasenbeziehung durch entsprechen de Nachstellung des Phasenschiebers 108 in Abhängigkeit von der Änderung von Offset und Multiplikator korrigiert. Die Differenzverstärker 107 sämtlicher Empfangseinrich tungen 105, 106 sind bezüglich der Steuerspannung paral lelgeschaltet. Dementsprechend zweigt sich eine gemeinsa me, an einem entsprechenden Ausgang 113 der Recheneinrich tung 109 liegende Steuerspannungssignalleitung 114 in parallelgeschaltete Äste in Form der die Feinjustierein richtungen 111, 112 enthaltenden Steuerspannungseingänge 110 auf.The differential amplifier 107 is connected with its control voltage input 110 to a series circuit of two fine adjustment devices 111 , 112 arranged behind the other, of which the first fine adjustment device 111 for so-called offset adjustment, ie for changing an additive constant of the control voltage, and the second fine adjustment device 112 for the multiplier or Ver gain adjustment, ie to change a multiplicative constant of the control voltage, is used. By Va riation of offset and multiplier with the help of the fine adjustment devices 111 and 112 , all the receiving devices 105 , 106 can be compared with one another in such a way that, with the component scatter turned off, the same overall gain is effected in all receiving devices for each control voltage specified by the computing device 9 . In order to nevertheless ensure phase equality, the phase relationship is corrected by corresponding adjustment of the phase shifter 108 as a function of the change in offset and multiplier. The differential amplifier 107 of all receive devices 105 , 106 are connected in parallel with respect to the control voltage. Accordingly, a common control voltage signal line 114 , located at a corresponding output 113 of the computing device 109 , branches into branches connected in parallel in the form of the control voltage inputs 110 containing the fine adjustment devices 111 , 112 .

Dem Phasenschieber 108 ist ein einstellbarer Impedanz wandler 115 nachgeordnet, der eine weitere Feinjustierung bei maximaler Verstärkung ermöglicht. Dem Impedanzwandler 115 folgt eine Verstärkungseinrichtung 116, die als Trei ber für die an den Ausgang 117 bzw. 118 der jeweiligen Em pfangseinrichtung 105 bzw. 106 sich anschließenden Signal rückführleitung 119 bzw. 120 dient, die jeweils an einem zugeordneten Eingang der Recheneinrichtung 9 liegt. Zur Ausschaltung von Störsignalen ist dem Ausgang 117 bzw. 118 eine geeignete Trennstelle, hier in Form einer gal vanischen Trennung 119, vorgeordnet.The phase shifter 108 is an adjustable impedance converter 115 downstream, which allows further fine adjustment with maximum gain. The impedance converter 115 is followed by an amplification device 116 , which serves as a driver for the signal feedback line 119 or 120 which adjoins the output 117 or 118 of the respective receiving device 105 or 106 and which is in each case at an assigned input of the computing device 9 . A suitable separation point, here in the form of a galvanic separation 119 , is arranged upstream of the output 117 or 118 for switching off interference signals.

Claims

1. Device for carrying out an examination using ultrasound waves with a plurality of transmitting devices ( 5 , 6 ) that can be actuated in a phase-shifted manner, such as receiving devices ( 105 , 106 ) assigned to them and with a computing device ( 9 ) into which the receiving devices ( 105 , 106 ) recorded echo signals can be input and by means of which the transmitting devices ( 5 , 6 ) and receiving devices ( 105 , 106 ) can be controlled, the echo signal input ( 101 , 102 ) being followed by an amplifier ( 107 ), each receiving device ( 105 , 106 ) is characterized in that the control voltage from the computing device ( 9 ) which can be predetermined for the device ( 105 , 106 ) provided in each receiver device ( 105 , 106 ) has amplifiers ( 107 ) by means of serially arranged fine adjustment devices ( 111 , 112 ) additively and multiplicatively influencing bar and that the amplifier ( 107 ) is followed by an adjustable phase shifter ( 108 ), which is adjustable depending on the influence of the control voltage.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the voltage-guided amplifier ( 107 ) is a dif ference amplifier.

3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the amplifier ( 107 ) has a transformer ( 109 ) upstream of it.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that an adjustable impedance converter ( 115 ) is arranged downstream of the phase shifter ( 108 ).

5. The device according to claim 4, characterized in that the impedance converter ( 115 ) is downstream of a func tioning amplifier device ( 116 ).

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that at an input of the computing device ( 9 ) lying echo signal output ( 117 , 118 ) of each receiving device ( 105 , 106 ) has a separation point ( 119 ), preferably in the form of a galvanic separation, is upstream.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the echo signal input ( 101 , 102 ) of each transmitting device ( 105 , 106 ) is a further, preferably at the transducer end of the assigned signal line ( 103 ) provided amplifier ( 104 ) .

8. The device according to claim 7, characterized in that this further amplifier ( 104 ) is separated by a protective circuit from the associated transducer ( 3 , 4 ).

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Feinjustierein devices ( 111 , 112 ) containing control voltage inputs ( 110 ) of all the receiving devices are connected in parallel.

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that all transducers ( 3 , 4 ) functioning as voltage-pressure converters and pressure-voltage converters are accommodated on a common transducer.

11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that each transmitting device ( 4 , 5 ) has an oscillating circuit ( 7 ), of which a first ground line ( 16 ) for adjusting the frequency and a signal line leading to a wave output ( 12 ) go off from which a second ground line ( 18 ) for setting the bandwidth goes that in the first ground line ( 16 ) to close the resonant circuit ( 7 ) closable, first switch ( 17 ) and in the second ground line ( 18 ) during sending, open, second switch (19) are seen in that the switch (17, 19) pulses by means of a releasable from the computing device (9) Triggerim be controlled, the ter a first shawl (17) associated, first timer (22 ) and a second timer ( 23 ) assigned to the second switch ( 19 ) runs, and that each timer ( 22 , 23 ) can be set by means of the computing device ( 9 ).

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the timing elements ( 22 , 23 ) are voltage-controlled time elements, each having two inputs ( 24 , 25 ), one of which is the trigger pulse and the other of which by the computing device ( 9 ) adjustable control voltage are assigned, the trigger pulse inputs ( 25 ) of the two timers of each transmission device ( 5 , 6 ) connected in parallel and the control voltage inputs ( 24 ) of the corresponding timers ( 22 , 23 ) of the transmission devices ( 5 , 6 ) also connected in parallel are and preferably, adjustable bare fine adjustment devices ( 29 ) are provided in the area of the control voltage inputs.