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NTIS 바로가기Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers = 전자공학회논문지, v.51 no.12, 2014년, pp.66 - 71
This paper presents an analog front-end integrated circuit (IC) for medical ultrasound imaging systems using standard
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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AFE에서 송신된 음압 신호는 어떤 과정을 거쳐 영상을 생성하는가? | 트랜스듀서 어레이와 바로 접하고 있는 AFE 회로의 경우에는 송신부와 수신부로 나누어지게 되며, 송신부의 경우에는 여러 개의 지연 된 펄스 신호를 고전압으로 증폭하여 트랜스듀서에 가해주는 역할을 하게 되고, 이를 통해 시스템에서 요구되는 크기의 음압 신호가 트랜스듀서를 통해 발생이 되어 영상을 얻고자 하는 인체 내부의 목표 지점으로 전송이 된다. 송신 된 음압 신호가 전송되는 과정에서 인체 내부 조직들 간의 임피던스 차이에 의해 일부분의 신호는 반사가 되어 돌아오게 되며 (echo signal), 이 신호는 트랜스듀서에 의해서 전기 신호로 다시 변환이 되어 수신부 앞 단을 이루고 있는 저잡음 증폭기를 통해 증폭이 된다. 빔포밍 (beamforming)부에서는 프로브 (probe)로부터 영상을 얻고자 하는 부위의 위치, 방향, 그리고 거리에 따라 여러 개의 지연 된 펄스 파형을 생성을 하여 송신부로 보내주며, 다중 채널로 수신 된 신호들에 대해 이득 제어, 디지털 신호 변환, pulse-echo 정보를 통한 디지털 신호 처리를 하여 최종적으로는 영상을 생성할 수 있게 된다. | |
AFE의 송신단에서 중점을 두고 있는 일은 무엇인가? | 전체 초음파 영상 시스템의 성능을 결정짓는 요소들 중에는 CMUT의 소자 특성이 중요하다고 할 수 있으나, 이와 더불어서 트랜스듀서와 접하고 있는 신호 처리용아날로그 front-end (AFE) 집적회로의 성능 또한 중요하다고 볼 수 있다. AFE는 송신단과 수신단으로 구성이 되어 있으며, 송신단의 경우에는 고전압 신호를 생성하여 트랜스듀서에 가해줌으로써 충분한 음압을 만들어주는데 중점을 두고 있다. 수신단의 경우에는 전력소모를 고려하여 저전압에서 신호를 처리하는 식으로 구현된다. | |
트랜스듀서의 역할은 무엇인가? | 그림 1에서는 기본적인 초음파 영상 시스템의 구조를 보여주고 있다. 전기 신호를 음압으로 바꿔주고, 반대로 음압을 전기 신호로 변환해주는 트랜스듀서가 있고, 이는 시스템의 사양에 따라 단일 채널 혹은 다중 어레이 (multi-array) 형태로 구성이 되어 있다. 트랜스듀서 어레이와 바로 접하고 있는 AFE 회로의 경우에는 송신부와 수신부로 나누어지게 되며, 송신부의 경우에는 여러 개의 지연 된 펄스 신호를 고전압으로 증폭하여 트랜스듀서에 가해주는 역할을 하게 되고, 이를 통해 시스템에서 요구되는 크기의 음압 신호가 트랜스듀서를 통해 발생이 되어 영상을 얻고자 하는 인체 내부의 목표 지점으로 전송이 된다. |
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