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题名基于电容式微机械超声换能器的脉冲回波接收电路设计
被引量：2
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作者
余远昱
王久江
张双
刘鑫
徐晶
李尧
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机构
内江师范学院人工智能学院
电子科技大学生命科学与技术学院
澳门大学模拟与混合信号超大规模集成电路国家重点实验室
澳门大学科技学院电机与电脑工程系
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出处
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2022年第7期23-27,33,共6页
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基金
国家自然科学基金项目(U19A2082)
四川省科技计划资助项目(2022YFH0110,2022JDRC0134,2021YFSC0040)
+1 种基金
中国博士后科学基金面上项目(2020M683294)
内江师范学院科研团队项目(17TD03,2021TD02)。
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文摘
电容式微机械超声换能器(CMUT)是一种新型超声换能器,具有高带宽、易与前端放大电路集成等优点,CMUT通过输出微弱的变化电流实现超声波回波检测。根据CMUT工作在发射与接收模式的特点,设计了一种具有发射开关保护功能和跨阻放大器的脉冲回波接收电路。波特图测量表明该电路的最大增益为39 dB,-3 dB带宽为24.2 MHz,涵盖了医学与工业超声检测常用的频率范围。分别对5.8 MHz和9.4 MHz的CMUT进行脉冲回波实验测试,测试结果表明:在CMUT发射模式下,该电路能够防止高压发射脉冲损坏后级的跨阻放大器电路;在CMUT接收模式下,该电路能够有效地将微弱电流信号转化为电压信号并进行放大。因此该电路能够用于CMUT的脉冲回波信号处理。
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关键词
电容式微机械超声换能器
微弱电流检测
跨阻放大器
脉冲回波
超声回波接收
高带宽
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Keywords
capacitive micromachined ultrasonic transducer
week current detection
transimpedance amplifier
pulse echo
ultra⁃sonic echo reception
broad bandwidth
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分类号
TN492
[电子电信—微电子学与固体电子学]
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题名一种凸纹薄膜CMUT阵列的设计与实现
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作者
余远昱
王久江
刘鑫
张双
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机构
内江师范学院人工智能学院
澳门大学模拟与混合信号超大规模集成电路国家重点实验室
澳门大学科技学院电机与电脑工程系
电子科技大学生命科学与技术学院
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出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期1863-1870,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(U19A2082)
四川省科技计划资助项目(2022YFH0110,2022JDRC0134,2021YFSC0040)
+1 种基金
中国博士后科学基金面上项目(2020M683294)
内江师范学院科研团队项目(2021TD02)。
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文摘
为提升电容式微机械超声换能器(CMUT)的输出声压,提出一种新型凸纹薄膜CMUT阵列设计与实现方法。首先结合解析法与有限元分析法设计器件;然后结合牺牲层释放工艺与电镀方法在CMUT电极上制备尺寸为3μm×2μm的镍凸纹圆环;最后对凸纹薄膜CMUT阵列进行光学、电学与声学特性测量。声学测量结果表明在塌陷模式下78%的工作点范围内,凸纹薄膜CMUT的输出声压均比常规的平膜CMUT高。当直流偏置电压为160 V时,凸纹薄膜CMUT的输出声压提升21.2%,3-dB相对带宽为54%。本研究成果为新型CMUT的设计与实现提供了有益的指导。
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关键词
电容式微机械超声换能器
凸纹薄膜CMUT
输出声压
牺牲层释放工艺
塌陷模式CMUT
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Keywords
capacitive micromachined ultrasonic transducer
embossed membrane CMUT
output pressure
sacrificial layer release process
collapse-mode CMUT
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分类号
TB552
[理学—声学]
TN405
[电子电信—微电子学与固体电子学]
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