专利名称：超声诊断仪器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种医用超声诊断系统。
目前使用的超声系统都是较为复杂的仪器，主要表现在电子线路结构上，通常需要数块线路板才能实现。
本发明的目的，是提供一种高度集成的，电子线路结构大大简化了的超声诊断仪器。
本发明包括发射聚焦与控制部分、探头部分、前置放大部分、整序与接收聚焦部分、主放大器部分、模数转换部分、点相关部分、B型帧相关及M型线相关部分，主图象存储器部分、读定及相关地址发生器部分、缓冲器部分、视频合成器部分、数模转换部分、振荡器部分、时序发生器部分、CPU部分、CRT控制器部分，上述各电路中，发射聚焦与控制电路、时序发生器、B、M型读写地址及帧、线相关地址发生器中的复杂时序和完整的B/M型DSC电路以及探头控制电路、整序聚焦电路、发射脉冲发生电路、STC控制电路由一片大规模EPLD器件完成，并且让B型和M型共用同一片大容量存储器。
各部分电路结构如下发射聚焦与控制部分主要完成不同焦点的切换，并相应调整各个发射阵元的延迟时间，以便使超声声束聚焦到所要求的位置，同时由大规模EPLD器件发出的控制信号切换探头工作阵元，使得形成一幅完整的超声图象。
探头部分包括阵元控制模块电路和超声换能器，主要完成发射阵元的切换工作，发射超声脉冲，接收超声回波信号，并将回波传输回主机。
前置放大部分完成从探头接收的回波信号的放大工作。共有十六路完全一致的前置放大器。要求具有良好的一致性，否则图象上将会出现不均匀的竖条。
整序与接收聚焦部分在U1的控制下，完成经前置放大后的十六路回波信号的整序工作，并根据发射焦点确定各整序后信号的延迟时同，形成接收焦点。
主放大器部分完成接收聚焦后的信号的放大工作，主放大器分两级，每级完成30DB的放大，再经过对数压缩，后级放大，检波等，最后得到超声视频信号供模数转换使用。
模数转换部分完成超声视频信号的数字化。
点相关部分完成数字化后的超声视频信号的相邻点之同的相关，以便滤由无序的干扰和噪声。
B型帧相关及M型线相关部分完成数字化后超声视频信号的相邻帧/线图象之间的相关，以便滤出无序的干扰和噪声，这一部分也是在U1的直接控制下工作的。
主图象存储器部分完成两幅超声图象和满幅M型图象的存储，所有有关的读写信号、地址信号均来源于U1的输出。
读写及相关地址发生器部分产生超声图象存储器的地址，以及帧相关数据的地址，全部由U1完成。
缓冲器部分实现从主存储器中读出待显示数据的缓存，转换为均匀输出的数据流。
视频合成器部分完成读出数据、字符、同步信号、消隐信号的组合，形成完整的、数字式的、具有标准PAL制式的全电视信号。
数模转换部分将全数字式的电视信号转换为通用的模拟式的全电视信号，供通用监视器使用。
振荡器部分产生系统工作的基准时钟信号。
时序发生器部分产生系统各部分工作时所需要的定时信号，该部分工作全部由U1完成。
视频信号发生器部分保证视频合成信息是全电视信号。
CPU部分系统控制的核心，负责人机接口，控制各部分的协调工作。
CRT控制器部分控制屏幕信息的读写。
VRAM部分视频信号缓存器。
本发明的重大改进在于复杂时序和完整的B/M型DSC电路以及探头控制电路、整序聚焦电路、发射脉冲发生电路、STC控制电路等均由一片大规模EPLD器件完成(U1)，并且让B型和M型共用一片大容量存储器，从而大大简化系统设计，使得该DSC电路的成本不到传统设计方法的一半，同时也方便了调试，降低了生产成本。
附
图1为本发明结构框图；附图2为本发明大规模EPLD器件电原理图。
附图3为本发明实施例电原理图(a、b图)。
如图1所示，发射聚焦与控制部分与探头相接，探头获得的回波信号被送到前置放大电路进行放大，再经整序及接收聚焦部分形成接收焦点，再送到主放大器进行信号放大，得到超声视频信号送到模数转换电路进行模/数转换，再送到点相关电路进行点相关处理，再送到B型帧相关及M型线相关部分进行相邻帧/线图象之间的相关处理，之后将超声图象和M型图象送到同一主图象存储器存储，超声图象存储器的地址以及帧相关数据的地址，由B、M型读写地址及帧、线相关地址发生器完成产生，主图象存储器存储的信息由缓冲器从中读出缓存，并转换为均匀输出的数据流，输送到视频合成器，形成完整的、数字式的、具有标准PAL制式的全电视信号，再将全数字式的电视信号通过数/模转换电路转换成模拟的视频信号，供通用监视器使用，上述各电路中，发射聚焦与控制电路、时序发生器、B、M型读写地址及帧、线相关地址发生器中的复杂时序和完整的B/M型DSC电路以及探头控制电路、整序聚焦电路、发射脉冲发生电路、STC控制电路由一片大规模EPLD器件(U1)完成，如图2所示，该EPLD器件(U1)具有多个连接脚，分别与发射聚焦与控制部分，视频信号发生器、振荡器、主图象存储器、CPU、数据总线连接。视频信号发生器再与视频合成器连接。振荡器产生基准时钟信号，分别送到时序发生器、CPU系统，控制键盘(或鼠标)与CPU的控制端连接，CPU系统的控制输出端与CRT控制器连接，CRT控制器通过VRAM电路与视频合成器连接，以控制屏幕信息的读写。
如图3所示，为本发明较优的实施例大规模EPLD器件(U1)选用EPM7128SLC84-15型芯片，发射聚焦与控制电路(BU8、BU3、BU4、BU9、U1、BU6、BU7、BU27、BU28、BU29)选用74HC164、GAL22V10、74HC244、GAL16V8、74LS06等型号芯片构成，模数转换(BU23)选用DIPI8型号芯片构成，点相关部分(BU18)选用GAL22V10型号芯片构成，B型帧相关及M型线相关部分(BU19)选用GAL22V10型号芯片构成，主图象存储器(BU15)选用628128存储器，缓冲器(BU24)选用74HC174型号芯片构成，视频合成器(MU25)选用GAL16V8型号芯片构成，数模转换选用三极管(U1)及电阻(VR1-VR17)、接口连接构成，视频信号发生器(MU1、MU7、MU12、MU14)选用74HC4040、74HC393、GAL16V8等型号芯片构成，振荡器(DSC1、MU26)选用DIP4(14)型器件构成，CPU系统(MU13、MU8、MU9、MU6、MU5)选用8031、74HC373、27512、DIP24、GAL16V8等型号器件构成，CRT控制部分(MU10、MU11、MU16、MU17、MU18、MU19、MU20、MU21、MU23、MU24)选用74HC374、74HC393、74HC373、74HC166等型号芯片构成，VRAM电路(MU22)选用62256型号芯片构成，键盘及鼠标(MU2、MU3、MU1、MR2、MR3)选用74HC373、74HC244以及COMSIP\5及其三极管旁侧电路构成。
探头电路、前置放大电路、主放大器选用通用电路构成。
权利要求
1.一种超声诊断仪器，包括发射聚焦与控制部分、探头部分、前置放大部分、整序与接收聚焦部分、主放大器都分、模数转换部分、点相关部分、B型帧相关及M型线相关部分，主图象存储器部分、读定及相关地址发生器部分、缓冲器部分、视频合成器部分、数模转换部分、振荡器部分、时序发生器部分、CPU部分、CRT控制器部分，其特征在于发射聚焦与控制电路、时序发生器、B、M型读写地址及帧、线相关地址发生器中的复杂时序和完整的B/M型DSC电路以及探头控制电路、整序聚焦电路、发射脉冲发生电路、STC控制电路由一片大规模EPLD器件完成，并且让B型和M型共用同一片大容量存储器。
2.根据权利要求1所述的超声诊断仪器，其特征在于大规模EPLD器件具有多个连接脚，分别与发射聚焦与控制部分，视频信号发生器、振荡器、主图象存储器、CPU、数据总线连接。
3.根据权利要求1所述的超声诊断仪器，其特征在于大规模EPLD器件的型号为EPM7128SLC84-15。
4.根据权利要求1所述的超声诊断仪器，其特征在于发射聚焦与控制电路(BU8、BU3、BU4、BU9、U1、BU6、BU7、BU27、BU28、BU29)选用74HC164、GAL22V10、74HC244、GAL16V8、74LS06等型号芯片构成，模数转换(BU23)选用DIPI8型号芯片构成，点相关部分(BU18)选用GAL22V10型号芯片构成，B型帧相关及M型线相关部分(BU19)选用GAL22V10型号芯片构成，主图象存储器(BU15)选用628128存储器，缓冲器(BU24)选用74HC174型号芯片构成，视频合成器(MU25)选用GAL16V8型号芯片构成，数模转换选用三极管(U1)及电阻(VR1-VR17)、接口连接构成，视频信号发生器(MU1、MU7、MU12、MU14)选用74HC4040、74HC393、GAL16V8等型号芯片构成，振荡器(DSC1、MU26)选用DIP4(14)型器件构成，CPU系统(MU13、MU8、MU9、MU6、MU5)选用8031、74HC575、27512、DIP24、GAL16V8等型号器件构成，CRT控制部分(MU10、MU11、MU16、MU17、MU18、MU19、MU20、MU21、MU23、MU24)选用74HC374、74HC393、74HC373、74HC166等型号芯片构成，VRAM电路(MU22)选用62256型号芯片构成，键盘及鼠标(MU2、MU3、MU1、MR2、MR3)选用74HC373、74HC244以及COMSIP\5及其三极管旁侧电路构成。
全文摘要
一种超声诊断仪器,其特征在于发射聚焦与控制电路、时序发生器、B、M型读写地址及帧、线相关地址发生器中的复杂时序和完整的B/M型DSC电路以及探头控制电路、整序聚焦电路、发射脉冲发生电路、STC控制电路由一片大规模EPLD器件完成,并且让B型和M型共用同一片大容量存储器。发明从而大大简化系统设计,使得该DSC电路的成本不到传统设计方法的一半,同时也方便了调试,降低了生产成本。
文档编号A61B8/00GK1254544SQ9812222
公开日2000年5月31日 申请日期1998年11月25日 优先权日1998年11月25日
发明者周靖人 申请人:周靖人