一种增益控制的前置放大电路及眼科B超系统
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种增益控制的前置放大电路及眼科B超系统。
背景技术
目前，眼科B超的前置放大方式通常是将超声回波信号传输至一个高速低噪声的线性运算放大器之后、再进入一个增益可调的压控放大电路从而完成超声信号的前置放大，将前置放大后的超声回波信号输入至一个模数转换器转为数字信号，前置放大电路具体如图1所示：
线性运算放大器由第一放大器UA（型号优选为THS4130）和第二放大器UB（型号优选为THS7530）组成，超声回波信号SIGNAL从第一放大器UA的Vin+脚输入、进行线性放大后从UA的Vout-脚输出至第二放大器UB的Vin+脚，由第二放大器UB进行压控放大后从其VOUT±脚输出到模数转换器，转为数字信号后输出给处理器进行处理成像。
由于需要两种不同的放大器，导致供电比较复杂；并且，为了使两个芯片共地良好，参考地平面的设计复杂。为了尽可能减少超声回波信号在线路上的衰减，两个放大器之间的连线（即UA的Vout-脚与UB的Vin+脚之间的连线，UA的Vout+脚与UB的Vin-脚之间的连线）需要做严格的阻抗匹配，从而导致两个放大器之间的线路上寄生电容和寄生电感较多，这对敏感的超声回波信号非常不利。这些不利因素导致印制板的面积增大，成本的增加，从而影响产品的设计难度，也增加了产品调试和维修的难度。
同时，第一放大器UA和第二放大器UB不能改变工作状态，如进行增益调整和模式选择，不能兼容不同频率、不同型号探头的使用。
因而现有技术还有待改进和提高。
实用新型内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种增益控制的前置放大电路及眼科B超系统，以解决现有前置放大电路不能调整增益的问题。
为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：
一种增益控制的前置放大电路，连接压控曲线电路、模数转换电路和控制电路，其包括输入匹配模块、放大处理模块和匹配滤波模块，所述放大处理模块连接输入匹配模块、匹配滤波模块、压控曲线电路和控制电路，匹配滤波模块连接模数转换电路；
所述输入匹配模块对输入的超声回波信号进行匹配耦合，对压控曲线电路传输的压控电压进行滤波；
所述放大处理模块根据控制电路输出的控制信号设置工作模式和增益大小，对匹配耦合后的超声回波信号进行线性放大、压控放大后输出回波放大信号；
所述匹配滤波模块对回波放大信号进行匹配滤波和电压驱动后输出超声信号给模数转换电路。
所述的增益控制的前置放大电路中，所述输入匹配模块包括：第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容；
所述第一电阻的一端输入超声回波信号，第一电阻的另一端连接第一电容的一端和第二电容的一端，第一电容的另一端连接放大处理模块，第二电容的另一端连接第三电容的一端和地，第三电容的另一端接地，第二电阻的一端连接压控曲线电路，第二电阻的另一端连接第四电容的一端和放大处理模块，第四电容的另一端接地。
所述的增益控制的前置放大电路中，所述放大处理模块包括信号处理芯片、基准源、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第五电容、第六电容和第七电容；
所述信号处理芯片的LNPin-A脚连接第三电容的另一端，信号处理芯片的LNPin+A脚连接第一电容的另一端，信号处理芯片的VCAcntl脚连接第二电阻的另一端；信号处理芯片的Vclmp脚连接第五电阻的一端、第五电容的一端和第四电阻的一端；第五电阻的另一端连接第五电容的另一端和地；第四电阻的另一端连接基准源的参考极、基准源的阴极和第三电阻的一端；第三电阻另一端连接正电压端，基准源的阳极接地，第六电容连接在信号处理芯片的CextA1脚与CextA2脚之间，第七电容连接在信号处理芯片的CextB1脚与CextB2脚之间，信号处理芯片的VCAout+A脚连接第六电阻的一端，第六电阻的另一端连接匹配滤波模块，信号处理芯片的VCAout-A脚连接第七电阻的一端，第七电阻的另一端连接匹配滤波模块；信号处理芯片的G1脚、G2脚、H/L脚、FB1脚、FB2脚、FB3脚、FB4脚均连接控制电路；信号处理芯片的PDL脚、PDV脚、VddA脚、VDDAL脚、VDDBL脚、VddB脚、+VddA脚和VddR脚均连接正电压端；信号处理芯片的GNDAL脚、GNDR脚、GNDBL脚、GNDB脚、GNDA脚和VCAinSEL脚均接地。
所述的增益控制的前置放大电路中，所述放大处理模块还包括第八电阻、第九电阻、第十电阻、第八电容、第九电容和第十电容；
所述第八电阻的一端连接信号处理芯片的LNPout+A脚，第八电阻的另一端连接第十电阻的一端、第九电容的一端和第十电容的一端，第九电阻的一端连接信号处理芯片的LNPout-A脚，第九电阻的另一端连接第八电容的一端、第九电容的另一端和第十电阻的另一端，第八电容的另一端连接信号处理芯片的LNPin-B脚，第十电容的另一端连接信号处理芯片的LNPin+B脚。
所述的增益控制的前置放大电路中，所述放大处理模块还包括第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第十五电容和第十六电容；
所述第十一电容的一端连接信号处理芯片的VddA脚和正电压端，第十二电容的一端连接信号处理芯片的VDDAL脚和正电压端，第十三电容的一端连接信号处理芯片的VDDBL脚和正电压端，第十四电容的一端连接信号处理芯片的VddB脚和正电压端，第十五电容的一端连接信号处理芯片的+VddA脚和正电压端，第十六电容的一端连接信号处理芯片的VddR脚和正电压端；第十一电容的另一端、第十二电容的另一端、第十三电容的另一端、第十四电容的另一端、第十五电容的另一端和第十六电容的另一端相互连接并均接地。
所述的增益控制的前置放大电路中，所述匹配滤波模块包括第一电感、第二电感、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十七电容、第十八电容、第十九电容、第二十电容和第二十一电容；
所述第一电感的一端连接第十一电阻的一端和第六电阻的另一端；第一电感的另一端连接第十一电阻的另一端、第十七电容的一端、第十八电容的一端和第二十电容的一端；第二十电容的另一端连接第十三电阻的一端和模数转换电路，第十八电容的另一端接地，第十三电阻的另一端连接模数转换电路，第二电感的一端连接第十二电阻的一端和第七电阻的另一端；第二电感的另一端连接第十二电阻的另一端、第十七电容的另一端、第十九电容的一端和第二十一电容的一端；第二十一电容的另一端连接第十四电阻的一端和模数转换电路，第十九电容的另一端接地，第十四电阻的另一端连接模数转换电路。
一种眼科B超系统，包括一电路板，所述电路板上设置有压控曲线电路、模数转换电路和控制电路，其中，所述电路板还设置有所述的增益控制的前置放大电路；所述前置放大电路连接压控曲线电路、模数转换电路和控制电路，控制电路连接压控曲线电路和模数转换电路；
所述控制电路输出控制信号设置前置放大电路的工作模式和增益大小，压控曲线电路根据控制电路输出的数据信号生成对应的压控电压并输出给前置放大电路，前置放大电路对输入的超声回波信号进行线性放大、根据压控电压进行压控放大后输出超声信号，模数转换电路将超声信号转换为数字信号并输入至控制电路中进行处理成像。
所述的眼科B超系统中，所述控制电路包括FPGA芯片；所述压控曲线模块包括数模转换芯片、运算放大器、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十二电容、第二十三电容、第二十四电容、第二十五电容和第二十六电容；
所述数模转换芯片的B1脚、B2脚、B3脚、B4脚、B5脚、B6脚、B7脚、B8脚与FPGA芯片的A2脚、A3脚、B3脚、C6脚、D6脚、A7脚、A8脚一对一连接；数模转换芯片的VEE脚连接负电压端、第二十六电容的一端和第二十五电容的一端；数模转换芯片的IOUT脚通过第十五电阻连接运算放大器的反相输入端、第十六电阻的一端和第二十二电容的一端；第十六电阻的另一端通过第十七电阻连接第二十二电容的另一端、第二电阻的一端和运算放大器的输出端；运算放大器的同相输入端连接第十八电阻的一端、第十九电阻的一端和第二十四电容的一端；第十八电阻的另一端连接第二十四电容的另一端和地，第十九电阻的另一端连接运算放大器的负端和负电压端，运算放大器的电源端连接正电压端并通过第二十三电容接地，数模转换芯片的VDD脚和VREF+脚均连接正电源端，数模转换芯片的VLC脚、VREF-脚和第二十六电容的另一端均接地。
所述的眼科B超系统中，所述模数转换模块包括模数转换芯片和第二十七电容，所述模数转换芯片的CLK脚、PD脚、OE脚、D0脚、D1脚、D2脚、D3脚、D4脚、D5脚、D6脚、D7脚、D8脚、D9脚与FPGA芯片的C11脚、B9脚、A9脚、H9脚、AC13脚、H6脚、E9脚、G11脚、G10脚、F10脚、E10脚、D10脚、C10脚一对一连接；模数转换芯片的/IN脚连接第二十一电容的另一端，模数转换芯片的IN脚连接第二十电容的另一端，模数转换芯片的+Vs脚连接第一电源端，模数转换芯片的VCC脚连接正电压端，模数转换芯片的VDRV脚连接第二电源端；模数转换芯片的CM脚连接第十三电阻的另一端、第十四电阻的另一端和第二十七电容的一端；模数转换芯片的GND脚、RSEL脚、/INT/EXT脚和第二十七电容的另一端均接地。
所述的眼科B超系统中，所述模数转换芯片的REFB脚、ByB脚、ByT脚、REFT脚分别通过一电容接地。
相较于现有技术，本实用新型提供的增益控制的前置放大电路及眼科B超系统，包括一电路板，电路板上设置有压控曲线电路、模数转换电路、控制电路和前置放大电路；所述前置放大电路连接压控曲线电路、模数转换电路和控制电路，控制电路连接压控曲线电路和模数转换电路；所述控制电路输出控制信号设置前置放大电路的工作模式和增益大小，压控曲线电路根据控制电路输出的数据信号生成对应的压控电压并输出给前置放大电路，前置放大电路对输入的超声回波信号进行线性放大、根据压控电压进行压控放大后输出超声信号，模数转换电路将超声信号转换为数字信号并输入至控制电路中进行处理成像。前置放大电路能根据控制电路输出的控制信号进行工作模式和增益大小的设置，从而解决现有前置放大电路不能调整增益的问题。
附图说明
图1为现有的眼科B超的前置放大电路的电路图。
图2为本实用新型提供的眼科B超系统的结构框图。
图3为本实用新型提供的前置放大电路的电路图。
图4为本实用新型提供的压控曲线模块的电路图。
图5为本实用新型提供的模数转换模块的电路图。
图6为本实用新型提供的控制电路的电路图。
图7为本实用新型提供的反馈阻抗的调整示意图。
具体实施方式
本实用新型提供一种增益控制的前置放大电路及眼科B超系统。为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请一并参阅图2至图6，本实用新型实施例提供的眼科B超系统包括一电路板，所述电路板上设置有增益控制（即增益可调）的前置放大电路10、压控曲线电路20、模数转换电路30和控制电路40；所述前置放大电路10连接压控曲线电路20、模数转换电路30和控制电路40，控制电路40连接压控曲线电路20和模数转换电路30。所述控制电路40输出控制信号（G1、G2、H/L、FB1~FB4）设置前置放大电路10的工作模式和增益大小，压控曲线电路20根据控制电路40输出的数据信号STC0~STC7生成对应的压控电压STC_V并输出给前置放大电路10，人体组织返回的超声回波信号SIGNAL通过探头输入到前置放大电路10，前置放大电路10对超声回波信号SIGNAL进行线性放大、根据压控电压STC_V进行压控放大后输出超声信号（HP_A+、HP_A-）给模数转换电路30，模数转换电路30将超声信号（HP_A+、HP_A-）转换为数字信号D0~D9并输入至控制电路40中进行处理成像。
其中，所述控制电路40为现有技术，如可采用型号为EP4CE15F23C8N的FPGA芯片U4，此处仅使用FPGA芯片U4输出的各种信号，仅阐述与本实施例相关的引脚连接关系，对其具体电路不做详述。前置放大电路10能根据控制电路40输出的控制信号进行工作模式和增益大小的设置，从而解决现有前置放大电路不能调整增益的问题。
请继续参阅图3，所述增益可调的前置放大电路10包括输入匹配模块110、放大处理模块120和匹配滤波模块130；所述放大处理模块120连接输入匹配模块110、匹配滤波模块130、压控曲线电路20和控制电路40，匹配滤波模块130连接模数转换电路30。所述输入匹配模块110用于对输入的超声回波信号SIGNAL进行匹配耦合，对压控曲线电路20传输的压控电压STC_V进行滤波；所述放大处理模块120根据控制电路40输出的控制信号（G1、G2、H/L、FB1~FB4）设置工作模式（如设置压控放大器的增益模式）和增益大小（设置内部的线性放大器的增益大小和反馈阻抗的阻值），对匹配耦合后的超声回波信号进行对应工作模式和增益的线性放大、压控放大后输出回波放大信号（VC_A+、VC_A-）；匹配滤波模块130对回波放大信号（VC_A+、VC_A-）进行匹配滤波和电压驱动后输出超声信号（HP_A+、HP_A-）给模数转换电路30。
本实施例中，所述输入匹配模块110包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4；所述第一电阻R1的一端连接探头（输入超声回波信号SIGNAL），第一电阻R1的另一端连接第一电容C1的一端和第二电容C2的一端，第一电容C1的另一端连接放大处理模块120，第二电容C2的另一端连接第三电容C3的一端和地，第三电容C3的另一端接地，第二电阻R2的一端连接压控曲线电路20，第二电阻R2的另一端连接第四电容C4的一端和放大处理模块120，第四电容C4的另一端接地。
其中，探头输出的超声回波信号SIGNAL通过第一电阻R1（具体是放大处理模块120中信号处理芯片U1的A通道LNP正向的输入匹配电阻）进行输入匹配，通过第二电容C2（具体是信号处理芯片U1的A通道LNP正向的输入信号的滤波电容）进行滤波，通过第一电容C1（具体是信号处理芯片U1的A通道LNP正向的耦合电容）进行耦合后输出给放大处理模块120；第三电容C3（具体是信号处理芯片U1的A通道LNP负向的对地耦合电容）用于信号输入负端的滤波电容、能防止线性放大器负端受外界干扰。第二电阻R2和第四电容C4组成压控电压STC_V（一种曲线波形）的阻容滤波网络，用于对压控曲线电路20输出的压控电压STC_V进行RC滤波。
本实施例中，所述放大处理模块120包括信号处理芯片U1、基准源Q1、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第五电容C5、第六电容C6和第七电容C7；所述信号处理芯片U1的LNPin-A脚连接第三电容C3的另一端，信号处理芯片U1的LNPin+A脚连接第一电容C1的另一端，信号处理芯片U1的VCAcntl脚连接第二电阻R2的另一端；信号处理芯片U1的Vclmp脚连接第五电阻R5的一端、第五电容C5的一端和第四电阻R4的一端；第五电阻R5的另一端连接第五电容C5的另一端和地；第四电阻R4的另一端连接基准源Q1的参考极、基准源Q1的阴极和第三电阻R3的一端；第三电阻R3另一端连接正电压端A5V（+5V），基准源Q1的阳极接地，第六电容C6连接在信号处理芯片U1的CextA1脚与CextA2脚之间，第七电容C7连接在信号处理芯片U1的CextB1脚与CextB2脚之间，信号处理芯片U1的VCAout+A脚连接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端连接匹配滤波模块130，信号处理芯片U1的VCAout-A脚连接第七电阻R7的一端，第七电阻R7的另一端连接匹配滤波模块130；信号处理芯片U1的G1脚、G2脚、H/L脚、FB1脚、FB2脚、FB3脚、FB4脚与FPGA芯片U4的F9脚、G9脚、W12脚、W11脚、W10脚、AB9脚、AC9脚一对一连接；信号处理芯片U1的PDL脚、PDV脚、VddA脚、VDDAL脚、VDDBL脚、VddB脚、+VddA脚和VddR脚均连接正电压端A5V；信号处理芯片U1的GNDAL脚、GNDR脚、GNDBL脚、GNDB脚、GNDA脚和VCAinSEL脚均接地。
其中，所述信号处理芯片U1的型号优选为VGA2615，是一种集成化、低噪声的双通道前置线性压控放大器，其内部集成了两个线性放大器、两个压控放大器（一个线性放大器和一个压控放大器组成一路放大线路，共两路放大线路、即A通道和B通道）和相应的外围电路，将线性放大线路和压控放大线路集成在7×7mm的空间，大大缩小了电路板的占用空间，并且只需一个5V供电，简化了供电方式。
其内部的反馈阻抗的阻值、工作模式、增益范围均可调节，从而根据需要做不同的配置，满足不同频率、不同型号探头的需求。即FPGA芯片U4输出的增益控制信号（G1、G2）用于设置线性放大器（LNP）的增益大小，输出的模式选择信号H/L用于设置压控放大器（VGA）的增益模式。反馈调节信号FB1~FB4用于设置反馈阻抗的大小如图7所示，信号处理芯片U1内部的线性放大器的输入端（即LNPin+A脚）与缓冲器的输出端（连接压控放大器的输入端）之间设置有4个并联的电阻Ra（阻值优选为1500Ω）、Rb（阻值优选为1000Ω）、Rc（阻值优选为500Ω）、Rd（阻值优选为250Ω）组成反馈阻抗，通过反馈调节信号FB1~FB4来控制开关是否闭合，即可控制是否将对应的电阻接入电路中，从而改变反馈阻抗的阻值，即可调节反馈阻抗。所述信号处理芯片U1的Vclmp脚外接一钳位电压设置电路（由Q1、R3、R4、R5、C5组成），用于设定VGA放大输出的信号的峰峰值；基准源Q1的型号优选为TL431，R3和Q1产生钳位电压的基准电压，通过R4和R5的分压调整钳位电压的大小，C5是钳位电压的滤波电容。C6和C7是为压控放大器的两个电阻网络提供一个低阻抗的连接点，从而实现复杂的压控放大。
本实施例中，采用一级线性放大和一级压控放大，则信号处理芯片U1的VCAout+A脚和VCAout-A脚分别连接一个电阻（R6、R7），放大后的超声回波信号（即回波放大信号VC_A+、VC_A-）仅走A通道。在具体实施时，可在电路板上预留两个电阻，若采用两级线性放大和一级压控放大，可将预留的两个电阻分别连接VCAout+B脚和VCAout-B脚，则同时走A、B通道。
优选地，所述放大处理模块120还包括第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第八电容C8、第九电容C9和第十电容C10；所述第八电阻R8的一端连接信号处理芯片U1的LNPout+A脚，第八电阻R8的另一端连接第十电阻R10的一端、第九电容C9的一端和第十电容C10的一端，第九电阻R9的一端连接信号处理芯片U1的LNPout-A脚，第九电阻R9的另一端连接第八电容C8的一端、第九电容C9的另一端和第十电阻R10的另一端，第八电容C8的另一端连接信号处理芯片U1的LNPin-B脚，第十电容C10的另一端连接信号处理芯片U1的LNPin+B脚。
其中，R8、R9和R10组成一个电阻匹配网络，与C8、C9和C10组成的电容网络一起，组成连接两个线性放大器（LNP）通道的阻容网络。
优选地，所述放大处理模块120还包括第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第十五电容C15和第十六电容C16；所述第十一电容C11的一端连接信号处理芯片U1的VddA脚和正电压端A5V，第十二电容C12的一端连接信号处理芯片U1的VDDAL脚和正电压端A5V，第十三电容C13的一端连接信号处理芯片U1的VDDBL脚和正电压端A5V，第十四电容C14的一端连接信号处理芯片U1的VddB脚和正电压端A5V，第十五电容C15的一端连接信号处理芯片U1的+VddA脚和正电压端A5V，第十六电容C16的一端连接信号处理芯片U1的VddR脚和正电压端A5V；第十一电容C11的另一端、第十二电容C12的另一端、第十三电容C13的另一端、第十四电容C14的另一端、第十五电容C15的另一端和第十六电容C16的另一端相互连接并均接地。
其中，第十一电容C11是A通道压控放大器的电源的滤波电容，第十二电容C12是A通道线性放大器的电源的滤波电容，第十三电容C13是A通道线性放大器的电源的滤波电容，第十四电容C14是B通道压控放大器的电源的滤波电容，第十五电容C15是增益设置的电源的滤波电容，第十六电容C16是芯片内部参考电源的滤波电容。通过对各种电源进行滤波，可使信号处理芯片U1的工作更加稳定。
请继续参阅图3，所述匹配滤波模块130包括第一电感L1、第二电感L2、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十七电容C17、第十八电容C18、第十九电容C19、第二十电容C20和第二十一电容C21；所述第一电感L1的一端连接第十一电阻R11的一端和第六电阻R6的另一端；第一电感L1的另一端连接第十一电阻R11的另一端、第十七电容C17的一端、第十八电容C18的一端和第二十电容C20的一端；第二十电容C20的另一端连接第十三电阻R13的一端和模数转换电路30，第十八电容C18的另一端接地，第十三电阻R13的另一端连接模数转换电路30，第二电感L2的一端连接第十二电阻R12的一端和第七电阻R7的另一端；第二电感L2的另一端连接第十二电阻R12的另一端、第十七电容C17的另一端、第十九电容C19的一端和第二十一电容C21的一端；第二十一电容C21的另一端连接第十四电阻R14的一端和模数转换电路30，第十九电容C19的另一端接地，第十四电阻R14的另一端连接模数转换电路30。
其中， L1、L2、R11、R12、C17、C18、C19、C20、C21组成超声信号（HP_A+、HP_A-）的匹配滤波电路。超声信号（HP_A+、HP_A-）需传输至模数转换电路30中进行模数转换，为了使超声信号（HP_A+、HP_A-）的电压能满足模数转换电路30的电压要求，通过R13和R14对超声信号（HP_A+、HP_A-）的电压进行上拉（即实现电压驱动），使超声信号（HP_A+、HP_A-）的高电平等于模数转换电路30输出的参考电压VCM。
在具体实施时，所述匹配滤波模块130还可在第十三电阻R13的另一端与地之间设置一电容，在第十四电阻R14的另一端与地之间设置一电容，通过设置的电容对参考电压VCM进行滤波，使超声信号（HP_A+、HP_A-）更加稳定。
请一并参阅图4和图6，所述压控曲线模块20包括数模转换芯片U2、运算放大器UA、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十二电容C22、第二十三电容C23、第二十四电容C24、第二十五电容C25和第二十六电容C26；所述数模转换芯片U2的B1脚、B2脚、B3脚、B4脚、B5脚、B6脚、B7脚、B8脚与FPGA芯片U4的A2脚、A3脚、B3脚、C6脚、D6脚、A7脚、A8脚一对一连接；数模转换芯片U2的VEE脚连接负电压端A-5V（-5V）、第二十六电容C26的一端和第二十五电容C25的一端；数模转换芯片U2的IOUT脚通过第十五电阻R15连接运算放大器UA的反相输入端、第十六电阻R16的一端和第二十二电容C22的一端；第十六电阻R16的另一端通过第十七电阻R17连接第二十二电容C22的另一端、第二电阻R2的一端和运算放大器UA的输出端；运算放大器UA的同相输入端连接第十八电阻R18的一端、第十九电阻R19的一端和第二十四电容C24的一端；第十八电阻R18的另一端连接第二十四电容C24的另一端和地，第十九电阻R19的另一端连接运算放大器UA的负端和负电压端A-5V，运算放大器UA的电源端连接正电压端A5V并通过第二十三电容C23接地，数模转换芯片U2的VDD脚和VREF+脚均连接正电源端A5V，数模转换芯片U2的VLC脚、VREF-脚和第二十六电容C26的另一端均接地。
其中，FPGA芯片U4输出的数据信号（STC0~STC7）通过数模转换芯片U2转换为模拟的压控电压STC_V、经运算放大器UA线性放大后输出给信号处理芯片U1，为信号处理芯片U1内部的压控放大器提供压控放大电压曲线。第二十六电容C26是U2的-5V电源的滤波电容，第十五电阻R15是运算放大器UA的输入电阻，第十八电阻R18和第十九电阻R19组成运算放大器UA的基线电压设置的电阻网络，第二十四电容C24是运算放大器UA的同相输入端的滤波电容，第二十三电容C23是运算放大器UA的电源的滤波电容，第十六电阻R16、第十七电阻R17以及第二十二电容C22组成运算放大器UA的反馈网络电路。
请一并参阅图5，所述模数转换模块30包括模数转换芯片U3和第二十七电容C27，所述模数转换芯片U3的CLK脚、PD脚、OE脚、D0脚、D1脚、D2脚、D3脚、D4脚、D5脚、D6脚、D7脚、D8脚、D9脚与FPGA芯片U4的C11脚、B9脚、A9脚、H9脚、AC13脚、H6脚、E9脚、G11脚、G10脚、F10脚、E10脚、D10脚、C10脚一对一连接；模数转换芯片U3的/IN脚连接第二十一电容C21的另一端，模数转换芯片U3的IN脚连接第二十电容C20的另一端，模数转换芯片U3的+Vs脚连接第一电源端D5V，模数转换芯片U3的VCC脚连接正电压端A5V，模数转换芯片U3的VDRV脚连接第二电源端3.3V；模数转换芯片U3的CM脚（输出参考电压VCM）连接第十三电阻R13的另一端、第十四电阻R14的另一端和第二十七电容C27的一端；模数转换芯片U3的GND脚、RSEL脚、/INT/EXT脚和第二十七电容C27的另一端均接地。
其中，FPGA芯片U4输出时钟信号CLK、电源控制信号PD和选通信号OE来控制模数转换芯片U3的工作状态，超声信号（HP_A+、HP_A-）通过模数转换芯片U3转换为数字信号D0~D9，并传输至FPGA芯片U4中进行处理成像。在具体实施时，为了使模数转换芯片U3工作稳定，所述模数转换芯片U3的REFB脚、ByB脚、ByT脚、REFT脚可分别通过一电容（旁路滤波）接地。
请继续参阅图2至图6，所述眼科B超系统的工作原理为：
上电后，FPGA芯片U4根据电路需要输出对应的控制信号（G1、G2、H/L、FB1~FB3）来调控信号处理芯片U1的工作模式和状态（如设置增益大小、增益模式和反馈阻抗）。数模转换芯片U2根据 FPGA芯片U4传输的数据信号（STC0~STC7）生成对应的压控电压STC_V，经运算放大器UA线性放大后输出给信号处理芯片U1以提供压控放大电压曲线。
超声回波信号SIGNAL输入至信号处理芯片U1的第16脚，在信号处理芯片U1内部进行一级线性放大和一级压控放大后从第46脚和第47脚输出，经过阻抗匹配和滤波后输出超声信号（HP_A+、HP_A-）至模数转换芯片U3的第24脚和第25脚，模数转换芯片U3将超声信号（HP_A+、HP_A-）转为数字信号D0~D9，然后输入回FPGA芯片进行处理成像。
综上所述，本实用新型提供的前置放大电路及眼科B超系统，将两路四个不同的放大器集成在一个信号处理芯片中，即可解决不同放大器之间共地的问题，能选用不同的功率和信噪比优化系统性能，大大增加了方案的实用性；还能减小印制板的面积，使放大方案更容易移植，使产品更易于集成，有利于产品向小型化便携化多功能化发展。其中的压控放大线路有更高的动态范围，从而使图像的细节更加丰富，内置的钳位功能可以使系统过载时更快地恢复，钳位电压可以根据需要调整，应用更加灵活。
信号处理芯片能根据控制信号进行增益调整、工作模式选择和反馈阻抗调节，这种可调方案能应用于各种不同的信号系统和探头，通过反馈阻抗的调节还能使系统具有很高的性噪比；更重要的是采用有源反馈的端接办法，没有电流损耗于终端电阻上，更小的增益就可以实现优良的性能，使系统的性噪比也大幅提高。
通过信号处理芯片内部的匹配规避了不同器件之间阻抗匹配的问题，大大减少了放大线路上的寄生电感和电容问题，从而提高了超声信号的信噪比，使图像更加细腻丰富。
上述功能模块的划分仅用以举例说明，在实际应用中，可以根据需要将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即划分成不同的功能模块，来完成上述描述的全部或部分功能。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
