JPH04158839A - Impedance matching system and apparatus for rf coil tuning circuit - Google Patents
Impedance matching system and apparatus for rf coil tuning circuitInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、磁気共鳴イメージング装置に用いられる送信
用RFコイルの同調回路のインピーダンスを、RFパル
ス送信器のインピーダンスと整合させるインピーダンス
整合装置に係わり、特に、整合に要する時間の短縮化に
関する。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention matches the impedance of a tuning circuit of a transmitting RF coil used in a magnetic resonance imaging apparatus with the impedance of an RF pulse transmitter. The present invention relates to an impedance matching device, and particularly to reducing the time required for matching.
(従来の技術)
一般に、磁気共鳴イメージング装置に用いられる送信用
のRFコイルは、可変コンデンサを有する整合用コンデ
ンサ回路とで同調回路をなし、この可変コンデンサの容
量を調節してRFパルス送信器のインピーダンスと整合
させている。(Prior Art) Generally, a transmitting RF coil used in a magnetic resonance imaging apparatus forms a tuning circuit with a matching capacitor circuit having a variable capacitor, and adjusts the capacitance of this variable capacitor to control the RF pulse transmitter. Matched with impedance.
第7図はこのような同調回路1の構成を示しており、整
合用コンデンサ回路2は、信号入力に対して直列に接続
される可変コンデンサC2と、並列に接続される可変コ
ンデンサC1から構成される。また、RFコイル3は等
比的に抵抗RとコイルLから構成されている。そして、
整合用コンデンサ回路2の各可変コンデンサc、、c2
の容量をHWiすることで、同調回路1のインピーダン
スを整合させている。FIG. 7 shows the configuration of such a tuning circuit 1, and the matching capacitor circuit 2 is composed of a variable capacitor C2 connected in series with respect to the signal input and a variable capacitor C1 connected in parallel. Ru. Further, the RF coil 3 is composed of a resistor R and a coil L geometrically. and,
Each variable capacitor c, , c2 of matching capacitor circuit 2
By setting the capacitance of HWi, the impedance of the tuning circuit 1 is matched.
従来において、同調回路1のインピーダンス整合方法と
して、例えば、広帯域インピーダンスメータや、λ/8
検出器、及び、米国特許第4493112号に記載され
るものが知られている。以下に、これらの従来方法によ
るインピーダンス整合の原理を説明する。Conventionally, as an impedance matching method for the tuning circuit 1, for example, a broadband impedance meter or a λ/8
Detectors and those described in US Pat. No. 4,493,112 are known. The principles of impedance matching by these conventional methods will be explained below.
第7図に示した同調回路1のインピーダンスZ、は次の
(1)式で示される。The impedance Z of the tuning circuit 1 shown in FIG. 7 is expressed by the following equation (1).
従って、同調回路1の抵抗成分RLとリアクタンス成分
XLは、次の(2)、 (3)式で示される。Therefore, the resistance component RL and reactance component XL of the tuning circuit 1 are expressed by the following equations (2) and (3).
通常、リアクタンス成分XLを0[Ω]に設定するので
、(3)にて(XL−0)とし、C1とC2との関係を
求めると第(4)式が得られる。Normally, the reactance component XL is set to 0 [Ω], so if (XL-0) is set in (3) and the relationship between C1 and C2 is determined, Equation (4) is obtained.
そして、(4)式を図示すると第8図に示す曲線の如く
となり、この曲線上では常に(Xt =0)が成立する
ことになる。従って、この曲線上で同調回路1の抵抗成
分RLが所望する数値(例えばRo )となる点を検索
する。When formula (4) is illustrated, it becomes a curve as shown in FIG. 8, and (Xt = 0) always holds on this curve. Therefore, a point is searched on this curve where the resistance component RL of the tuning circuit 1 takes a desired value (for example, Ro).
まず、コンデンサC1の容量を最小とした状態でコンデ
ンサC2の容量を増加させ(XL −0)とする(第8
図の点A+ )。そして、このときの抵抗成分RLを測
定し、(RL #Ro)のときは、コンデンサCIの容
量を少し増加させ(点B+)、この状態でコンデンサC
2の容量を減少させ、(XL−0)とする(点A2)。First, the capacitance of capacitor C2 is increased to (XL -0) while the capacitance of capacitor C1 is minimized (8th
Point A+) in the figure. Then, measure the resistance component RL at this time, and if (RL #Ro), increase the capacitance of capacitor CI a little (point B+), and in this state, capacitor C
2 is reduced to (XL-0) (point A2).
そして、抵抗成分R0を測定し、(Rt#Ro)のとき
は上記の操作を繰り返して、点B2−A3→B3→・・
・と、コンデンサc、、c2の容量を変化させながら、
(Rt、 −Ro )となる点Pを検索する。Then, measure the resistance component R0, and when (Rt#Ro), repeat the above operation and point B2-A3→B3→...
・While changing the capacitance of capacitors c, , c2,
Search for a point P that satisfies (Rt, -Ro).
このようにして、この点Pにおける容量となるように、
第7図に示す可変コンデンサcl、c2を調節すれば、
同調回路1のインピーダンスZ1゜を所望する大きさに
設定することができる。In this way, so that the capacity at this point P is
By adjusting the variable capacitors cl and c2 shown in FIG.
The impedance Z1° of the tuning circuit 1 can be set to a desired value.
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、このような従来のインピーダンスの整合
方法では、何度も可変コンデンサCI+02の容量を調
節しながら整合点を検索するので、整合させるまでに長
時間を要するばかりでなく、操作が煩雑になってしまう
という欠点があった。(Problem to be Solved by the Invention) However, in such a conventional impedance matching method, since the matching point is searched for while adjusting the capacitance of the variable capacitor CI+02 many times, it takes a long time to achieve matching. However, the disadvantage is that the operation becomes complicated.
この発明はこのような従来の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、簡易かつ短時間
でインピーダンスを整合することのできるRFコイル同
調回路のインピーダンス整合方法、及び整合装置を提供
することにある。The present invention was made to solve such conventional problems, and its purpose is to provide an impedance matching method and matching device for an RF coil tuning circuit that can easily and quickly match impedance. Our goal is to provide the following.
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
上記目的を達成するため、本発明方法は、供給電流に対
して並列に接続される第1の可変コンデンサ、及び直列
に接続される第2のコンデンサを有する整合用コンデン
サ回路と、RFコイルとからなるRFコイル同調回路の
インピーダンスを整合するインピーダンス整合方式にお
いて、前記RFコイル同調回路のインピーダンスの抵抗
成分に比例した大きさの信号ERと、リアクタンス成分
に比例した大きさの信号EXとを得、先に信号ERに基
づいて前記第1の可変コンデンサを調節し、その後、信
号Exに基づ、いて前記第2の可変コンデンサを調節し
て当該RFコイル同調回路のインピーダンスを整合させ
ることが特徴である。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the method of the present invention includes a first variable capacitor connected in parallel to the supply current, and a second variable capacitor connected in series. In an impedance matching method that matches the impedance of an RF coil tuning circuit consisting of a matching capacitor circuit having a capacitor of A signal EX having a magnitude proportional to the component is obtained, and the first variable capacitor is first adjusted based on the signal ER, and then the second variable capacitor is adjusted based on the signal Ex. The feature is that the impedance of the RF coil tuning circuit is matched.
また、本発明装置は、供給電流に対して並列に接続され
る第1の可変コンデンサ、及び直列に接続される第2の
コンデンサを有する整合用コンデンサ回路と、RFコイ
ルとからなるRFコイル同調回路のインピーダンスを整
合するインピーダンス整合装置において、前記同調回路
に定電流を供給する定電流源と、この定電流源の出力電
流に比例した大きさの電圧■1を取出す手段と、前記電
圧Vlの位相を90°ずらした電圧v2を得る移相手段
と、前記電圧vIと前記同調回路の入力端電圧v3とに
基づいて、前記第1の可変コンデンサの調節量を求める
手段と、前記電圧v2と電圧v3とから前記第2の可変
コンデンサの調節量を求める手段と、を有することを特
徴とする。The device of the present invention also provides an RF coil tuning circuit comprising a matching capacitor circuit having a first variable capacitor connected in parallel with the supply current and a second capacitor connected in series, and an RF coil. An impedance matching device for matching the impedance of a constant current source that supplies a constant current to the tuned circuit, a means for extracting a voltage 1 proportional to the output current of the constant current source, and a phase of the voltage Vl. phase shifting means for obtaining a voltage v2 shifted by 90°; means for determining an adjustment amount of the first variable capacitor based on the voltage vI and the input terminal voltage v3 of the tuning circuit; and means for determining the adjustment amount of the second variable capacitor from v3.
(作用)
上述の如く構成すれば、定電流源からの出力電流を同調
回路に供給して、該同期回路の入力端電圧v3が求めら
れる。また、定電流源の出力電流に比例した大きさの電
圧vIが取出され、この電圧vIと入力端電圧v3との
乗算が行なわれる。(Function) With the configuration as described above, the output current from the constant current source is supplied to the tuned circuit, and the input terminal voltage v3 of the synchronized circuit is determined. Further, a voltage vI proportional to the output current of the constant current source is extracted, and this voltage vI is multiplied by the input terminal voltage v3.
そして、乗算後の信号の高周波成分を除去すれば、同調
回路のインピーダンスの抵抗成分に比例した大きさの信
号ERが得られる。Then, by removing the high frequency component of the multiplied signal, a signal ER having a magnitude proportional to the resistance component of the impedance of the tuning circuit is obtained.
また、移相手段によって前記電圧v1の位相を90″ず
らした電圧v2が求められ、この電圧V2と入力端電圧
v3との乗算が行なわれる。そして、乗算後の信号の高
周波成分を除去すれば、同調回路のインピーダンスのり
アクタンス成分に比例した大きさの信号EXが得られる
。Further, a voltage v2 is obtained by shifting the phase of the voltage v1 by 90'' by the phase shifting means, and this voltage V2 is multiplied by the input terminal voltage v3.Then, by removing the high frequency component of the multiplied signal, , a signal EX whose magnitude is proportional to the impedance and actance components of the tuned circuit is obtained.
その後、求められた信号ER1Exに基づいて整合用コ
ンデンサ回路を構成する第1の可変コンデンサと第2の
可変コンデンサの容量を調節すれば、簡易、かつ短時間
でインピーダンスを整合させることができるようになる
。After that, by adjusting the capacitance of the first variable capacitor and the second variable capacitor that constitute the matching capacitor circuit based on the obtained signal ER1Ex, the impedance can be matched easily and in a short time. Become.
(実施例)
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。まず、本発明装置の動作原理について説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings. First, the operating principle of the device of the present invention will be explained.
いま、前述した(2)、 (3)式を再び示すと以下で
ある。Now, the equations (2) and (3) mentioned above are shown below again.
ωIL4 R
R3,−□ ・・・(2)
R2(1−ωl LCI )” +&lツLl・・・(
3)
(2)式から明らかなように、同調回路1のインピーダ
ンス2.の抵抗成分RLは、可変コンデンサC1のみの
関数であり、可変コンデンサC2には無関係である。ま
た、(3)式からりアクタンス成分X、は両可変コンデ
ンサc、、c2の関数であることがわかる。ωIL4 R R3,-□...(2) R2(1-ωl LCI)"+<suLl...(
3) As is clear from equation (2), the impedance of the tuned circuit 1 2. The resistance component RL of is a function only of variable capacitor C1 and is unrelated to variable capacitor C2. Furthermore, from equation (3), it can be seen that the actance component X is a function of both variable capacitors c, , c2.
従って、先に可変コンデンサCIを調節して抵抗成分R
5を所望する大きさR8と等しくさせ、その後、可変コ
ンデンサC2のみを調節してリアクタンス成分XLを零
とすれば、1回の調節で同調回路1のインピーダンスZ
Lを整合させることができる。これを図で説明すると第
2図の如くであり、まず、可変コンデンサC1の容量を
増加させ、(R+、−Ro)となる位置(点A+ )で
固定する。次いで、可変コンデンサC2の容量を増加さ
せ、(XL−0)となる位置(点P)で固定する。Therefore, first adjust the variable capacitor CI to reduce the resistance component R.
5 to be equal to the desired size R8, and then adjust only the variable capacitor C2 to make the reactance component XL zero, the impedance Z of the tuned circuit 1 can be adjusted with one adjustment.
L can be matched. This can be explained with a diagram as shown in FIG. 2. First, the capacitance of the variable capacitor C1 is increased and fixed at a position (point A+) where it becomes (R+, -Ro). Next, the capacitance of the variable capacitor C2 is increased and fixed at a position (point P) at (XL-0).
このような方法でインピーダンスを整合させれば、第8
図に示した方法に比べて、操作が簡易となる。If the impedance is matched in this way, the eighth
The operation is simpler than the method shown in the figure.
以下、上記した整合方法を実現し得るインピーダンス整
合装置について説明する。An impedance matching device that can implement the above matching method will be described below.
第3図は本発明が適用されたインピーダンス整合装置の
概略構成図である。同図において、整合用コンデンサ回
路2とRFコイル3とで構成される同調回路1は、イン
ピーダンス検出器4に接続されている。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an impedance matching device to which the present invention is applied. In the figure, a tuning circuit 1 composed of a matching capacitor circuit 2 and an RF coil 3 is connected to an impedance detector 4.
インピーダンス検出器4は、同調回路1のインピーダン
スZL (=Rt + jXL)を検出し、この抵抗
成分RLに比例した信号E R+及びリアクタンス成分
XLに比例した信号Exを、CPU5に出力する。The impedance detector 4 detects the impedance ZL (=Rt + jXL) of the tuned circuit 1, and outputs a signal E R+ proportional to this resistance component RL and a signal Ex proportional to the reactance component XL to the CPU 5.
CPU5は、この信号ER,Exに基づいて、抵抗成分
RLが(RL −Ro )となるように可変コンデンサ
C1を調節した後、リアクタンス成分XLが(Xt=O
)となるように可変コンデンサC2を調節するものであ
る。Based on the signals ER and Ex, the CPU 5 adjusts the variable capacitor C1 so that the resistance component RL becomes (RL - Ro), and then adjusts the reactance component XL to (Xt=O
) The variable capacitor C2 is adjusted so that
第1図は、本発明の主要部であるインピーダンス検出器
4の内部構成を詳細に示す図である。FIG. 1 is a diagram showing in detail the internal configuration of an impedance detector 4, which is the main part of the present invention.
同図に示すように、インピーダンス検出器4は、交流の
定電流源6と、抵抗rと、差動アンプ7と、90″移相
器8と、位相検波回路9g、9bから構成されている。As shown in the figure, the impedance detector 4 includes an AC constant current source 6, a resistor r, a differential amplifier 7, a 90'' phase shifter 8, and phase detection circuits 9g and 9b. .
定電流源6の出力端は、抵抗rを介して同調回路1に接
続され、該同調回路1に定電流が供給されるようになっ
ている。また、抵抗rの両端はゲインGである差動アン
プ7のプラス信号入力端子。The output end of the constant current source 6 is connected to the tuned circuit 1 via a resistor r, so that a constant current is supplied to the tuned circuit 1. Further, both ends of the resistor r are positive signal input terminals of a differential amplifier 7 having a gain of G.
及びマイナス信号入力端子に接続され、該差動アンプ7
の出力端は2系統に分岐し、一方は位相検波回路9aの
平衡変調器10aに接続され、他方は90″位相器8を
介して位相検波回路9bの平衡変調器10bに接続され
る。90°移相器8は、入力される電圧信号の位相を9
0°遅らせるものである。and the negative signal input terminal, and the differential amplifier 7
The output terminal of is branched into two systems, one of which is connected to the balanced modulator 10a of the phase detection circuit 9a, and the other connected to the balanced modulator 10b of the phase detection circuit 9b via the 90'' phase shifter 8.90 °The phase shifter 8 shifts the phase of the input voltage signal to 9
It is delayed by 0°.
また、平衡変調器10a、1.Obは、同調回路1−の
入力端とも接続されており、供給される2つの信号の乗
算を行い、これを低域通過フィルタ11a、1.1bに
出力する。Moreover, the balanced modulators 10a, 1. Ob is also connected to the input end of the tuning circuit 1-, multiplies the two supplied signals, and outputs this to the low-pass filters 11a and 1.1b.
低域通過フィルタlla、llbは、乗算された信号の
高周波成分を除去するものである。The low-pass filters lla and llb remove high frequency components of the multiplied signal.
次に、本実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.
いま、定電流源6の出力電流iを、
i−1+m5Lnωt ・・・(5)と
すれば、抵抗rの両端に発生する電圧V、は、v、 w
ar I、 s inωt −(6)と
なるので、差動アンプ7の出力電圧v1は、vl
=GV 、 −rGlm s i n
ω t −(73となる。Now, if the output current i of the constant current source 6 is i-1+m5Lnωt (5), then the voltage V generated across the resistor r is v, w
ar I, sin ωt − (6), so the output voltage v1 of the differential amplifier 7 is vl
=GV, -rGlm sin
ω t −(73.
また、90@移相器8の出力電圧v2は、v2− rG
1. s i n ((Ll t +π/2)−r
G I wa c o s ωt ・= (
[1)となる。Also, the output voltage v2 of 90@phase shifter 8 is v2- rG
1. sin ((Llt +π/2)−r
GI wa cos ωt ・= (
[1] becomes.
一方、同調回路1の入力端の電圧v3は、V3−iZt
−1s IZL 1sin (ωt+ψ)・・・(9)
ただし、1ZL 1−(RL2+XL’)”’。On the other hand, the voltage v3 at the input terminal of the tuned circuit 1 is V3-iZt
-1s IZL 1sin (ωt+ψ)...(9) However, 1ZL 1-(RL2+XL')"'.
ψ−t a n−’ (Xt /Rt、 )で示される
。そして平衡変調器10aでは(VI XV3 )が求
められる。即ち、
vI XV3 ”” (rGl、s inωt)X
(Is IZL I S in (ωt+ψ))=
(1/2)rG 1.’ I Zt 1(C06
φ−cos (2ωを十ψ)) ・・・(幻)となる
。そして、乗算の結果得られた信号を、低域通過フィル
タllaに供給すれば高周波成分が取除かれるので、低
域通過フィルタl1gの出力ERは、
ER= (1/2)rGl、’ l ZL l (:
c)gψ・・・(11)
となる。ここで、
IZLIcO8ψ−Rt −@であ
るので01)式は、
ER−(1/2) rG 1.、 2 ・ R+、
−Q”Jとなり、低域通過フィルタllaの
出力、即ち、移相検波回路9aの出力ERは、インピー
ダンスZ I、の抵抗成分RLにのみ比例することにな
る。It is represented by ψ-tan-' (Xt/Rt, ). In the balanced modulator 10a, (VI XV3 ) is obtained. That is, vI XV3 ”” (rGl, sinωt)X
(Is IZL I S in (ωt+ψ))=
(1/2) rG 1. ' I Zt 1 (C06
φ−cos (2ω = 1ψ)) ...(phantom). Then, if the signal obtained as a result of the multiplication is supplied to the low-pass filter lla, high frequency components are removed, so the output ER of the low-pass filter l1g is as follows: ER= (1/2)rGl,' l ZL l (:
c) gψ...(11) Here, since IZLIcO8ψ-Rt -@, the formula 01) is ER-(1/2) rG 1. , 2・R+,
-Q''J, and the output of the low-pass filter lla, that is, the output ER of the phase shift detection circuit 9a, is proportional only to the resistance component RL of the impedance ZI.
従って、第3図に示したCPU5では、信号ERの大き
さに基づいて可変コンデンサC+ の容量を調節して、
(R+、−Ro)を満足させるように制御する。Therefore, the CPU 5 shown in FIG. 3 adjusts the capacitance of the variable capacitor C+ based on the magnitude of the signal ER.
Control is performed to satisfy (R+, -Ro).
また、平衡変調器11bでは、90’移相器8の出力v
2と、同調回路1の入力端電圧v3との乗算値が求めら
れる。即ち、
v2 Xv3− (rGl、CO8ωt)x (Is
12 H,1sin (ωt+ψ))= (1,/
2) r G I−21Zt、 1(sin(2ω
t+ψ)+sinψ)
・・・(14)
となる。そして、乗算の結果得られた信号を低域通過フ
ィルタ〕1aに供給すれば高周波成分が取除かれるので
、低域通過フィルタ11aの出力E8は、
Ex = (1/2) rGl、 2 l
ZL I s i n ψ・・・(I5)
となる。ここで、
+21,1sinψ−X +−−QJ3であるのて(9
式は、
Ex −(1,/2)rG I、 2 ・X+、
−Q7)となり、低域通過フィルタ10 bの出プハ即
ち、位相検波回路9bの出力EXは、インピーダンスZ
1.のりアクタンス成分XLにのみ比例することになる
。従って、CPU5では、信号Exの大きさに基づいて
可変コンデンサC2の容量を調節して、(XL−0)を
満足させるように制御する。In addition, in the balanced modulator 11b, the output v of the 90' phase shifter 8
2 and the input terminal voltage v3 of the tuning circuit 1 is calculated. That is, v2 Xv3- (rGl, CO8ωt)x (Is
12 H, 1 sin (ωt+ψ)) = (1,/
2) r GI-21Zt, 1(sin(2ω
t+ψ)+sinψ) (14) Then, if the signal obtained as a result of the multiplication is supplied to the low-pass filter] 1a, high frequency components are removed, so the output E8 of the low-pass filter 11a is Ex = (1/2) rGl, 2 l
ZL I sin ψ...(I5) becomes. Here, since +21,1 sinψ−X +−−QJ3, (9
The formula is Ex −(1,/2)rG I, 2 ・X+,
-Q7), and the output phase of the low-pass filter 10b, that is, the output EX of the phase detection circuit 9b is equal to the impedance Z.
1. It is proportional only to the glue actance component XL. Therefore, the CPU 5 controls the capacitance of the variable capacitor C2 to satisfy (XL-0) based on the magnitude of the signal Ex.
こうして、同調回路1のインピーダンスZLが所望する
値に整合されるのである。In this way, the impedance ZL of the tuning circuit 1 is matched to a desired value.
このようにして、本実施例では、位相検波回路9a、9
bを用いて、インピーダンスZ1.の抵抗成分RLに比
例した大きさの信号ER1及びリアクタンス成分XLに
比例した大きさの信号EXを求め、信号ERに基づいて
可変コンデンサCIを調節した後、信号Exに基づいて
可変コンデンサC2を調節して、同調回路1のインピー
ダンス21、を所望する値に整合させている。In this way, in this embodiment, the phase detection circuits 9a, 9
b, impedance Z1. A signal ER1 with a magnitude proportional to the resistance component RL and a signal EX with a magnitude proportional to the reactance component XL are obtained, and after adjusting the variable capacitor CI based on the signal ER, the variable capacitor C2 is adjusted based on the signal Ex. Thus, the impedance 21 of the tuning circuit 1 is matched to a desired value.
従って、簡易、かつ短時間でインピーダンスを整合させ
ることができるようになる。Therefore, it becomes possible to match impedance easily and in a short time.
第4図は定電流源6として、オペアンプを用いた例を示
す図である。該定電流源6は周知のものであり、出ツノ
電流iは、
i −Rr ・e、 /R5−R3=・■で示される
。また、この例では定電流源6に含まれる抵抗R3を、
第1図に示した抵抗rとして用いている。FIG. 4 is a diagram showing an example in which an operational amplifier is used as the constant current source 6. The constant current source 6 is a well-known one, and the output current i is expressed as i-Rr.e, /R5-R3=.■. In addition, in this example, the resistor R3 included in the constant current source 6 is
It is used as the resistor r shown in FIG.
また、第5図に示すようにトランジスタを用いた回路で
定電流源を構成することもてきる。この場合には、抵抗
R4,R5を高抵抗にすれば、i = e 、 /RE
・・・(19)となる。Further, as shown in FIG. 5, a constant current source can be configured with a circuit using transistors. In this case, by making resistors R4 and R5 high resistance, i = e, /RE
...(19).
第6図は本発明の変形例を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing a modification of the present invention.
該変形例では差動アンプ7を使用せず、定電流源6に含
まれる電源e、の出力電圧を取出して電圧v1とし、位
相を90°ずらしたものを電圧v2としている。いま、
e、 −Es s i nωt −(2
0)で示されるので、
vl−Ess i nωt −(21)
−EScosωt ・・・(22)となり
、これは前述した(7)式、及び(8)式と同様の形で
ある。従って、位相検波回路9aの出力ERは、インピ
ーダンスZLの抵抗成分RI。In this modification, the differential amplifier 7 is not used, and the output voltage of the power source e included in the constant current source 6 is taken out as the voltage v1, and the voltage v2 is obtained by shifting the phase by 90 degrees. Now, e, −Es s inωt −(2
0), so vl−Ess i nωt −(21)
-EScosωt (22), which has the same form as the above-mentioned equations (7) and (8). Therefore, the output ER of the phase detection circuit 9a is the resistance component RI of the impedance ZL.
に比例し、位相検波回路9bの出力Exはりアクタンス
成分xLに比例することになる。The output Ex of the phase detection circuit 9b is proportional to the actance component xL.
このようにして、この変形例では、差動アンプ7を設け
ないで信号ER,Exを得ることができる。In this way, in this modification, the signals ER and Ex can be obtained without providing the differential amplifier 7.
[発明の効果]
以上説明したように、本発明では、RFコイル同調回路
のインピーダンスの抵抗成分に比例する信号と、リアク
タンス成分に比例する信号とを求め、これによって、整
合用コンデンサ回路を構成する第1の可変コンデンサ、
及び第2の可変コンデンサの容量を調節している。[Effects of the Invention] As explained above, in the present invention, a signal proportional to the resistance component of the impedance of the RF coil tuning circuit and a signal proportional to the reactance component are obtained, and thereby a matching capacitor circuit is configured. a first variable capacitor;
and adjusting the capacitance of the second variable capacitor.
従って、可変各コンデンサを何度も調節する必要はなく
、−度の調節でインピーダンスを整合させることができ
るという効果が得られる。Therefore, it is not necessary to adjust each variable capacitor many times, and it is possible to achieve the effect that impedance can be matched by adjusting by -degrees.
第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図は本実
施例による可変コンデンサc、、c2の容量の調節手順
を示す図、第3図は本実施例の概略構成を示す図、第4
図は本実施例の定電流源の構成を具体的に示す図、第5
図は他の定電流源の例を示す図、第6図は変形例を示す
構成図である。
また、第7図は同調回路を示す図、第8図は従来におけ
る可変コンデンサc、、c2の容量の調節手順を示す図
である。
1・・・同調回路 2・・・整合用コンデンサ回路3・
・・RFコイル(等価回路)
4・・・インピーダンス検出器
6・・・定電流源 7・・・差動アンプ8・・・90°
移相器
9a、9b・・・位相検波回路
10a、1.Ob・・平衡変調器FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the procedure for adjusting the capacitance of variable capacitors c, c2 according to this embodiment, and FIG. 3 is a schematic diagram of the structure of this embodiment. Figure, 4th
The figure is a diagram specifically showing the configuration of the constant current source of this embodiment.
This figure shows another example of a constant current source, and FIG. 6 is a configuration diagram showing a modified example. Further, FIG. 7 is a diagram showing a tuning circuit, and FIG. 8 is a diagram showing a conventional procedure for adjusting the capacitance of variable capacitors c, c2. 1... Tuning circuit 2... Matching capacitor circuit 3.
...RF coil (equivalent circuit) 4...Impedance detector 6...Constant current source 7...Differential amplifier 8...90°
Phase shifters 9a, 9b...phase detection circuits 10a, 1. Ob...balanced modulator
Claims (2)
ンデンサ、及び直列に接続される第2のコンデンサを有
する整合用コンデンサ回路と、RFコイルとからなるR
Fコイル同調回路のインピーダンスを整合するインピー
ダンス整合方式において、 前記RFコイル同調回路のインピーダンスの抵抗成分に
比例した大きさの信号E_Rと、リアクタンス成分に比
例した大きさの信号E_Xとを得、先に信号E_Rに基
づいて前記第1の可変コンデンサを調節し、その後、信
号E_Xに基づいて前記第2の可変コンデンサを調節し
て当該RFコイル同調回路のインピーダンスを整合させ
ること を特徴とするRFコイル同調回路のインピーダンス整合
方式。(1) R consisting of a matching capacitor circuit having a first variable capacitor connected in parallel with the supply current and a second capacitor connected in series, and an RF coil.
In the impedance matching method of matching the impedance of the F coil tuning circuit, a signal E_R with a magnitude proportional to the resistance component of the impedance of the RF coil tuning circuit and a signal E_X with a magnitude proportional to the reactance component are obtained, and first RF coil tuning characterized in that the first variable capacitor is adjusted based on the signal E_R, and then the second variable capacitor is adjusted based on the signal E_X to match the impedance of the RF coil tuning circuit. Circuit impedance matching method.
ンデンサ、及び直列に接続される第2のコンデンサを有
する整合用コンデンサ回路と、RFコイルとからなるR
Fコイル同調回路のインピーダンスを整合するインピー
ダンス整合装置において、 前記同調回路に定電流を供給する定電流源と、この定電
流源の出力電流に比例した大きさの電圧v_1を取出す
手段と、 前記電圧v_1の位相を90゜ずらした電圧v_2を得
る移相手段と、 前記電圧v_1と前記同調回路の入力端電圧v_3とに
基づいて、前記第1の可変コンデンサの調節量を求める
手段と、 前記電圧v_2と電圧v_3とから前記第2の可変コン
デンサの調節量を求める手段と、 を有することを特徴とするRFコイル同調回路のインピ
ーダンス整合装置。(2) R consisting of a matching capacitor circuit having a first variable capacitor connected in parallel with the supply current and a second capacitor connected in series, and an RF coil.
An impedance matching device that matches the impedance of an F-coil tuned circuit, comprising: a constant current source that supplies a constant current to the tuned circuit; a means for taking out a voltage v_1 proportional to the output current of the constant current source; phase shifting means for obtaining a voltage v_2 by shifting the phase of v_1 by 90 degrees; means for determining an adjustment amount of the first variable capacitor based on the voltage v_1 and the input terminal voltage v_3 of the tuning circuit; and the voltage An impedance matching device for an RF coil tuning circuit, comprising: means for determining the adjustment amount of the second variable capacitor from v_2 and voltage v_3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2284320A JPH04158839A (en) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | Impedance matching system and apparatus for rf coil tuning circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2284320A JPH04158839A (en) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | Impedance matching system and apparatus for rf coil tuning circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04158839A true JPH04158839A (en) | 1992-06-01 |
Family
ID=17677027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2284320A Pending JPH04158839A (en) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | Impedance matching system and apparatus for rf coil tuning circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04158839A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7079889B2 (en) * | 2002-07-11 | 2006-07-18 | Tanita Corporation | Living body impedance measurement apparatus |
-
1990
- 1990-10-24 JP JP2284320A patent/JPH04158839A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7079889B2 (en) * | 2002-07-11 | 2006-07-18 | Tanita Corporation | Living body impedance measurement apparatus |
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