导言
超声在人体内传达，因为人体各种安排有声学的特性差异，超声波在两种不同安排界面处会发生反射、折射、散射、绕射、衰减以及声源与接纳器相对运动发生多普勒频移等物理特性。运用不同类型的超声确诊仪，选用各种扫查办法，接纳这些反射、散射信号，显现各种安排及其病变的形状，结合病理学、临床医学，调查、剖析、总结不同的反射规则，从而对病变部位、性质和功用障碍程度作出确诊。B超是超声确诊仪中的一种显现方式。
B超作业进程为：当探头取得鼓励脉冲后发射超声波（一同探头受聚集推迟电路操控，完结声波的声学聚集），经过一段时刻推迟后再由探头接纳反射回的回声信号，经过滤波、对数扩大等信号处理。然后由DSC电路进行数字改换构成数字信号，在CPU操控下进一步进行图画处理，再同图画构成电路和丈量电路一同组成视频信号送给显现器，构成咱们所了解的B超图画，也称二维是非超声图画。
因为B超中为了增强图画分辨率，通道都比较多，大多是16、24、48、64乃至更多通道。这些通道电子元器材彻底相同，要求各通道的一致性要好，在装整机前，最好有测验手法和办法，对一切通道能进行测验，以去除器材自身和焊接电路板中呈现的问题，基于此意图，自己规划了B超检测工装。
工装规划需求
本工装规划要求为24通道、探头为96阵元的B超板AFE9624进行测验，AFE9624包含高压发射电路、继电器切换、高压模仿开关切换、前放电路和VGA电路。
发射工装要求
高压发射电路、高压模仿开关电路、继电器切换电路测验，这几者有必要一同进行检测，要规划发射工装板、继电器操控测验电路、高压模仿操控电路、探头接口高压波形丈量电路。详细包含：高压发射电路工装（简称发射工装），1~24通道的发射驱动及切换电路；高压模仿开关操控电路工装（简称开关工装），操控任何一个通道的注册或许关断，实践运用时只操控某一个通道的注册，其他的通道关断，相应地发射操控也只注册对应的一路，其他的驱动设置为无效；继电器操控测验工装（简称继电器工装），供给继电器组注册或关断的操控信号；探头接口的波形丈量电路工装（简称探头波形工装），包含96~1的切换电路，使得得到发射的阵元方位波形能够切换到示波器显现丈量出来。
接纳工装要求
VGA测验：VGA测验首要验证扩大电路的功用和精确性，需求供给给每一路VGA模仿输入信号，并经过示波器检测。经过探头接口能够将测验信号施加进去，可是有必要要对高压模仿开关进行相应操控，使得每一路VGA取得精确的输入。详细包含：波形发生器工装，供给96路的模仿正弦波形，频率3.5MHz，起伏P-P 在1V~1.2V，可完结负载短路维护，答应有几十欧姆的输出阻抗；高压模仿开关操控及VGA增益操控工装（简称开关增益工装），供给AFE9624上高压模仿开关电路的操控信号，并供给VGA的增益操控信号，增益操控信号能够是锯齿波，起伏值最低应大于0.2V，最大值应不大于2.5V，锯齿波周期为50µs。
硬件电路规划
图1所示为发射、接纳工装规划电路中主控部分原理图。其间，发射部分原理图见图2，接纳部分原理图见图3。需求留意的是，发射和接纳有一部分电路是共用的。这3个电路首要包含用于操控自动检测的微处理器AT89S52，用数码管前2位显现探头00或01，即PROBE A或PROBE B。数码管后2位显现1~96，即1~96通道。Alter公司的CPLD(EPM7064)用于发生周期20ms、脉宽330ns的2个方向相反、有死区时刻的脉冲，用于发射通道的发射波形。工装板用了18个8通道高压开关HV20220，其间6个用于操控双1~24通道数字开关切换电路，其他的12个用于探头96个阵元选1的切换。发射和接纳的操控回路根本相同，需求改动的是2个双刀双掷开关S1、S2的拨动方向，接纳工装的发射波形是正弦波，由函数发生器芯片MAX038发生。本规划留有单片机AT89S52与上位机的通讯接口，能够经过上位机编程，运用图形界面操控本工装，只需软件编程即可。本文选用上电自动检测和手艺检测这两种方式，没有运用上位机操控方式。
图1 发射、接纳工装规划电路中主控部分原理图
发射和接纳工装都需求把发射波形或接纳波形经过操控后，经过转接线JP3~JP7及JP10和需求检测的实践B超板相接，来检测B超板（图1~图3中未给出JP3~JP7及JP10连接线的插座）。
发射工装规划
图1中，U1(7400)与非门电路和12MHz晶振组成晶体振荡器，给EPM7064的大局时钟端43脚供给时钟信号。EPM7064的21脚和25脚输出周期20ms、脉宽330ns、带660ns死区时刻的2个方向相反的脉冲信号，经同向扩大器U21(74F07)驱动后得到IPA和INB，加到双刀双掷开关S1上（在图2中，S1此刻需拨到发射方位）。IPA经S1加到U3、U4、U5这3个高压开关HV20220上，3个高压开关的一切输出都接在了一同，并且这3个高压开关接成菊花瓣方式，即下一个开关的数据输入端DIN，接前一个开关的数据输出端DOUT。在微处理器AT89S52的操控下，给出SDATA1, SCLK1, SLD1,RESET1切换电路的串行操控信号，使3个高压开关的输入端顺次和自己的输出端闭合，如U3的7脚和8脚，此刻，IPA信号送给了IP001。但需留意的是，在同一时刻，3个高压开关的24个通道只要一个是能够闭合的，其他的都断开。INB的进程和IPA的进程彻底相同，在IP001得到IPA信号的一同，IN001也得到了INB信号。IP001~IP024顺次得到IPA信号，IN001~IN024则顺次得到INB信号。IP001~IP024和IN001~IN024经过转接头JP3 、JP4 送到B超的AFE9624板上。在AFE9624板上经过MD1211驱动，驱动内置场效应管芯片C6320，得到工装宣布的两个带死区时刻、方向相反并经MD1211扩大后组成的波形。再经过AFE9624板上的12个高压开关HV20220切换，依据继电器切换挑选探头A或探头B输出。在微处理器AT89S52的操控下，给继电器组注册或关断信号SRELAY：SRELAY=0时，探头A开；SRELAY=1时，探头B注册。一同又宣布SDATA2,SCLK2,SLD2,RESET2串行操控信号，经过JP10转接线去操控AFE9624板上高压模仿开关HV20220。经过AFE9624板扩大操控的信号，再经过转接线JP5、JP6、JP7送到工装板上12个高压开关U12~U20上（在图3中，只给出了U18~U20），最终经过双刀双掷开关S2(此刻应该拨到发射方位)，接在J3端的示波器就能看到需求的组成波形。U12~U20在微处理器AT89S52的操控下，给出SDATA3, SCLK3, SLD3,RESET3串行操控信号，到达96选1的意图。
图2 发射、接纳工装规划电路中发射部分原理图
接纳工装规划
图3中，U25(MAX038)是函数发生器发生芯片，其3脚A0、4脚A1是输出波形挑选端，输出波形的挑选由逻辑地址引脚A0和A1的组合来决议：A1A0＝10或11时，输出正弦波；A1A0＝00时，输出方波；A1A0＝01时输出三角波。波形切换可在0.3μs内完结，但输出波形有0.5μs的推迟时刻。MAX038的19脚是波形输出端，本规划输出正弦波，频率为3.5MHz，起伏P-P 在1V左右。此正弦波经过双刀双掷开关S2(此刻应该拨到接纳方位)，在微处理器AT89S52的操控下，给出SDATA3, SCLK3, SLD3,RESET3串行操控信号，操控U12~U20，将此正弦波切换到（96选1）探头上，即PA0~PA95分别得到此正弦波，经过转接线JP5、JP6、JP7送到AFE9624板。依据转接线JP5、JP6、JP7接到该探头，和微处理器用继电器操控其作业。正弦波经过12个高压开关HV20220(和发射时是同一组高压开关)，经过发射、接纳阻隔电路得到接纳信号（这里是咱们工装给出的正弦波），再经过AFE9624板上的前放电路扩大，经过工装上转接线JP3、JP4送到图2中发射工装上的U3~U5的IP001~IP024端和U6~U8的IN001~IN024端。同样在微处理器AT89S52的操控下，高压开关轮番导通，此刻高压开关的另一端IP和IN得到正弦波，经过双刀双掷开关S1（S1此刻需拨到接纳方位）。在J1接双踪示波器就能看到差分的2个正弦波。三极管Q5发射极输出TGC增益操控信号，经过转接线JP10送到AFE9624板上的前放电路的增益操控端，操控接纳信号的起伏。
图3 发射、接纳工装规划电路中接纳部分原理图
