Le cancer est l'une des principales causes de décès dans le monde. Grâce aux progrès technologiques, de nouvelles approches thérapeutiques sont proposées, étudiées et testées. Les ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) en font partie. Pour améliorer encore les performances d'un tel système, l'utilisation d'un pilote intégré aux transducteurs à ultrasons constitue une avancée. Pour atteindre cet objectif, plusieurs défis de conception doivent être relevés : la conception du pilote doit être compatible avec la technologie des semi-conducteurs à oxyde métallique complémentaire (CMOS) ; elle doit également être compatible avec l'équipement d'imagerie par résonance magnétique (IRM) utilisé pour le suivi du traitement ; et elle doit être immunisée contre la masse flottante nécessaire à la mise en œuvre de l'interrupteur AC pour certaines mises en œuvre spécifiques. Cet article propose un nouveau pilote de commutateur à courant alternatif utilisé dans un système HIFU pour l'autoréglage d'un circuit résonnant. Une isolation capacitive est choisie pour que le pilote conçu soit compatible à la fois avec la technologie CMOS et l'IRM. Il est conçu dans un CMOS HV 0,35 μm. Les résultats de la simulation ont montré qu'avec un retard de seulement 10 ns, ou 1% du cycle du signal de commande, ce système peut fonctionner avec une masse flottante qui peut atteindre 180 Vpp par rapport à la masse principale, ce qui conduit à une imprécision relative de 0,065% de la fréquence de résonance du circuit du réservoir. La conception est bien équilibrée de manière à minimiser la fréquence de la porteuse, la consommation d'énergie et la latence du signal créé. En utilisant le circuit de polarisation active proposé, la consommation d'énergie du système est encore réduite de moitié tout en maintenant une tension de masse flottante de 160 Vpp, ce qui est suffisant pour nos besoins.

References

CMOS design of a capacitively isolated AC switch driver for auto-turning frequency
M Zhang^3,1 and N Llaser²

Measurement Science and Technology, Volume 34, Number 11
Selected Papers from the 9th Colloque Interdisciplinaire en Instrumentation (C2I 2023)
Citation M Zhang and N Llaser 2023 Meas. Sci. Technol. 34 115702

DOI 10.1088/1361-6501/ace92a

Contact C2N : Ming Zhang

Figure : Commande simplifiée de commutateur CA avec isolation capacitive pour le traitement médical par ultrasons focalisés