專利名稱：一種超聲診斷儀的制作方法
一種超聲診斷儀
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種便攜式超聲診斷儀。背景技術(shù)：
便攜式超聲診斷儀的硬件電路通常如圖1所示，包括超聲前端模擬電 路、對超聲前端模擬電路的回波信號進(jìn)行處理和控制的數(shù)字處理電路(即 計(jì)算機(jī)處理模塊)，為超聲前端模擬電路和數(shù)字處理電路提供電源的電源模 塊。超聲前端模擬電路分發(fā)射和接收兩部分，發(fā)射一般采用高壓，而接收 追求低噪聲，因此性能要求很高?，F(xiàn)有便攜式超聲診斷儀中，超聲前端模
擬電路采用ASIC做成芯片形式，并采用BGA封裝。而一旦做成ASIC，由 于集成度很高，如果在整機(jī)組裝完成后發(fā)現(xiàn)個(gè)別通道的性能影響圖像質(zhì)量， 再進(jìn)行拆卸維修相當(dāng)麻煩；并且由于ASIC設(shè)計(jì)時(shí)內(nèi)部通道數(shù)是固定的，因 此在超聲診斷儀的通道數(shù)需求變更時(shí)顯得很不靈活。而如果超聲前端模擬 電路采用獨(dú)立的模塊化設(shè)計(jì)，則需要設(shè)計(jì)一種合理的電路布局，使超聲前 端模擬電路的抗干擾性能能夠滿足要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的就是提供一種超聲診斷儀，其超聲前端模擬電路采 用獨(dú)立的模塊化設(shè)計(jì)，并且通過合理的硬件電路布局，使超聲前端模擬電 路的抗干擾性能能夠滿足要求。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種超聲診斷儀，包括底板、超聲前端 模擬電路、與超聲前端模擬電路相連的數(shù)字處理電路、為超聲前端模擬電 路和數(shù)字處理電路提供電源的電源模塊，所述超聲前端模擬電路為模塊化 設(shè)計(jì)，所述數(shù)字處理電路和電源模塊位于底板的某一半邊，所述超聲前端 模擬電路位于底板的另一半邊。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述電源模塊和超聲前端模擬電路的通道選擇模 塊在底板上呈對角分布。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明中便攜式超聲診斷儀采用模塊化的超聲 前端模擬電路，各功能模塊和通道獨(dú)立設(shè)計(jì)，裝配方便、易于維修、便于 超聲診斷儀后續(xù)的性能升級，同時(shí)本發(fā)明將超聲前端模擬電路設(shè)計(jì)在電源 模塊和數(shù)字處理電路的遠(yuǎn)端，可以很好地防止來自電源和數(shù)字電路的干擾，使超聲前端模擬電路能夠滿足^干擾要求。

圖1為超聲診斷儀的電路原理圖； 圖2為本發(fā)明一種實(shí)施例的硬件電路布局； 圖3為本發(fā)明一種實(shí)施例硬件電路的詳細(xì)布局。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。 請參考圖2，便攜式超聲診斷儀的硬件電路包括底板、超聲前端模擬
電路、數(shù)字處理電路和電源模塊。超聲前端模擬電路用于發(fā)射超聲波和接
收回波并進(jìn)行放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)字處理電路主要實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)加載、系
統(tǒng)控制、圖像后處理、用戶應(yīng)用界面、提供外部接口等功能，電源模塊用
于為超聲前端模擬電路和數(shù)字處理電路提供電源，底板提供各個(gè)功能模塊
之間的互連，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)一些其它的功能。
電源模塊相對于用戶位于底板的左半邊且靠近用戶的區(qū)域，模塊獨(dú)立 并且屏蔽良好，采用插座硬連接的安裝方式。數(shù)字處理電路相對于用戶位 于底板的左半邊且遠(yuǎn)離用戶的區(qū)域，采用扣板的形式安裝在底板上，由于 扣板有一定的高度，因此扣板正下方的底板上仍然可以布局一部分?jǐn)?shù)字處 理電路外圍電路，充分利用緊湊的空間。超聲前端模擬電路相對于用戶位 于底板的右半邊。由于考慮到數(shù)字處理電路的功率密度很高，在所述數(shù)字 處理電路和超聲前端模擬電路之間設(shè)置有用于為數(shù)字處理電路提供散熱處 理的散熱裝置。如果數(shù)字處理電路功耗較小，也可以取消專門的散熱裝置。 在所述電源模塊和超聲前端模擬電路之間設(shè)置有前端信號預(yù)處理電路，所 述前端信號預(yù)處理電路分別與數(shù)字處理電路和超聲前端模擬電路電連接。
這樣超聲前端模擬電路遠(yuǎn)離電源和數(shù)字處理電路，避免來自電源和數(shù) 字處理電路的傳導(dǎo)千擾。
在進(jìn)一步改進(jìn)的實(shí)施例中，在超聲前端模擬電路的外圍設(shè)有用于屏蔽 電磁輻射干擾的屏蔽殼，避免來自電源和數(shù)字處理電路的輻射干擾。
電源模塊、數(shù)字處理電路及超聲前端模擬電路的有效分割保證了針對 EMC輻射發(fā)射較強(qiáng)的電源模塊和數(shù)字處理電路采取有效措施，從而保證EMC 的法規(guī)符合性。
請參考圖3，圖3為硬件電路的詳細(xì)布局，所述超聲前端模擬電路包 括通道選擇模塊、發(fā)射模塊、CW (連續(xù)波多普勒)模塊、放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)
5換模塊。通道選擇模塊是對超聲成像所需的探頭陣元進(jìn)行選擇的電路，發(fā)
射模塊是實(shí)現(xiàn)超聲發(fā)射功能的電路，cw模塊是實(shí)現(xiàn)超聲連續(xù)波多普勒成像
的電路，放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊是對超聲探頭的回波進(jìn)行放大，模數(shù)轉(zhuǎn)換 的電路。
通道選擇模塊和發(fā)射模塊相對于用戶位于底板的右半邊且遠(yuǎn)離用戶 的區(qū)域，放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊相對于用戶位于底板的右半邊且靠近用戶
的區(qū)域。cw模塊采用扣板方式位于放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的上方。探頭板
與通道選擇模塊電連接，其相對于用戶位于底板的最前邊，也即位于通道 選擇模塊的前邊，探頭板采用插座硬連接的方式安裝在底板上。所述發(fā)射 模塊采用扣板方式與底板連接，且位于所述通道選擇模塊的上方。 在與所述超聲前端模擬電路的放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊靠近的底板邊
緣部分(例如相對于用戶來說在底板的右邊緣部分)設(shè)有第二風(fēng)扇2，用 于為所述放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路散熱。
在與所述電源模塊靠近的底板邊緣部分(例如靠近用戶的底板邊緣 分)設(shè)有與所述電源模塊電連接的電池，如圖3中的電池A和電池B，兩 個(gè)電池模塊完全相同，可以互相對換。電池根據(jù)需要還可以是一個(gè)。
在與所述電源模塊靠近的另一底板邊緣部分(例如相對于用戶來說在 底板的左邊緣部分)設(shè)有第一風(fēng)扇1，用于為所述電源模塊散熱。
在與所述數(shù)字處理電路靠近的底板邊緣設(shè)有與所述數(shù)字處理電路電 連接的接口，在所述數(shù)字處理電路的左側(cè)布局的是用戶可用的IO接口，包 括USB、網(wǎng)口、視頻信號接口 (S-VIDE0)、電源適配器接口等；在所述數(shù) 字處理電路的前邊(即遠(yuǎn)離用戶的位置)布局的是10擴(kuò)展接口，通過專門 的外接IO擴(kuò)展器可以擴(kuò)展出USB、網(wǎng)口、 S-VIDE0、并口、 VGA等用戶IO 接口。
下面從四個(gè)方面對該布局方法進(jìn)行闡述
1. 性能
電源模塊位于超聲診斷儀的左后部分，數(shù)字處理電路位于超聲診斷儀 的左前部分，超聲發(fā)射及接收通道選擇電路位于超聲診斷儀的右前部分， 放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊位于超聲診斷儀的右后部分，這樣保證了前端微弱 信號模擬電路位于電源模塊及數(shù)字處理電路的遠(yuǎn)側(cè)，可以很好地防止來自 電源和數(shù)字電路的干擾，同時(shí)模擬電路的屏蔽殼進(jìn)一步提高了抗干擾能力。
2. 功能數(shù)字處理電路位于超聲診斷儀的左前部分，其左側(cè)布局的是用戶10
接口，其前方布局的是io擴(kuò)展接口，很好地滿足了造型及用戶需求，同時(shí)
也使得用戶10接口信號的PCB走線最短化，很好地保證了用戶接口的性能。
3. 散熱
由于數(shù)字處理電路的功率密度很高，因此在數(shù)字處理電路的右側(cè)專門 設(shè)置了由散熱片和風(fēng)機(jī)組成的散熱裝置，數(shù)字處理電路上方有專門的散熱 塊并埋置熱管將數(shù)字處理電路產(chǎn)生的熱量導(dǎo)到右側(cè)的散熱片上，并通過風(fēng) 機(jī)將熱風(fēng)抽出去。
電源模塊的發(fā)熱也較大，因此在其左側(cè)設(shè)置了風(fēng)扇1，以加強(qiáng)通風(fēng)散熱。
模擬電路部分放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(ADC)的發(fā)熱也較大，因此在 其右側(cè)設(shè)置了風(fēng)扇2，以加強(qiáng)通風(fēng)散熱。
4. EMC
電源模塊、數(shù)字處理電路及超聲前端模擬電路的有效分割保證了針對 EMC輻射發(fā)射較強(qiáng)的模塊采取有效措施，從而保證EMC的法規(guī)符合性。
上述實(shí)施例中，電源模塊、數(shù)字處理龜路及超聲前端模擬電路的位置 關(guān)系是相對的，其可以通過旋轉(zhuǎn)或翻轉(zhuǎn)，仍可以達(dá)到本發(fā)明的目的，例如 電源模塊和數(shù)字處理電路位于底板的右半邊，超聲前端模擬電路位于底板 的左半邊。
各個(gè)模塊之間的連接方法并不限于扣板或插座硬連接，其它連接方式 (如線材連接等方式)也可以實(shí)現(xiàn)模塊之間的連接。
扣板方式并不限于一層，也可以采用兩層及以上的扣板技術(shù)。而發(fā)射 模塊及CW模塊并非一定要采取扣板的方式，也可以直接在底板上布局實(shí) 現(xiàn)。
通道選擇電路、放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊并不限于在底板上布局，可以 將整個(gè)模擬電路(包括發(fā)射模塊、CW模塊)獨(dú)立做成一塊PCB構(gòu)成的模塊 或由幾塊PCB通過扣板連接而成的模塊，這個(gè)模擬電路模塊可以通過線材 或插座硬連接與底板連接。
數(shù)字處理電路的功能可由PC工控模塊、嵌入式系統(tǒng)、FPGA、 DSP及 ASIC等實(shí)現(xiàn)，并且可以直接在底板上實(shí)現(xiàn)，并非一定要采取扣板的方式。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說 明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若 干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種超聲診斷儀，包括底板、超聲前端模擬電路、與超聲前端模擬電路相連的數(shù)字處理電路、為超聲前端模擬電路和數(shù)字處理電路提供電源的電源模塊，其特征在于所述超聲前端模擬電路為模塊化設(shè)計(jì)，所述數(shù)字處理電路和電源模塊位于底板的某一半邊，所述超聲前端模擬電路位于底板的另一半邊。
2. 如權(quán)利要求1所述的超聲診斷儀，其特征在于所述電源模塊和 超聲前端模擬電路的通道選擇模塊在底板上呈對角分布。
3. 如權(quán)利要求2所述的超聲診斷儀，其特征在于在所述數(shù)字處理 電路和超聲前端模擬電路之間設(shè)置有用于為數(shù)字處理電路提供散熱處理 的散熱裝置。
4. 如權(quán)利要求3所述的超聲診斷儀，其特征在于在所述電源模塊 和超聲前端模擬電路之間設(shè)置有前端信號預(yù)處理電路，所述前端信號預(yù)處 理電路分別與數(shù)字處理模塊和超聲前端模擬電路電連接。
5. 如權(quán)利要求2所述的超聲診斷儀，其特征在于所述電源模塊相 對于用戶位于底板的左半邊且靠近用戶的區(qū)域，所述數(shù)字處理電路相對于 用戶位于底板的左半邊且遠(yuǎn)離用戶的區(qū)域，所述超聲前端模擬電路的通道 選擇模塊和發(fā)射模塊相對于用戶位于底板的右半邊且遠(yuǎn)離用戶的區(qū)域，所 述超聲前端模擬電路的放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊相對于用戶位于底板的右 半邊且靠近用戶的區(qū)域。
6. 如權(quán)利要求5所述的超聲診斷儀，其特征在于所述電源模塊采 用插座方式與底板連接，所述數(shù)字處理電路采用扣板方式與底板連接，所 述發(fā)射模塊采用扣板方式與底板連接，且位于所述通道選擇模塊的上方。
7. 如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的超聲診斷儀，其特征在于所 述超聲前端模擬電路的外圍設(shè)有用于屏蔽來自電源模塊和數(shù)字處理電路 輻射干擾的屏蔽殼。
8. 如權(quán)利要求7所述的超聲診斷儀，其特征在于在與所述電源模 塊靠近的底板邊緣設(shè)有與所述電源模塊電連接的電池和用于為所述電源 模塊散熱的第一風(fēng)扇。
9. 如權(quán)利要求7所述的超聲診斷儀，其特征在于在與所述數(shù)字處 理電路靠近的底板邊緣設(shè)有與所述數(shù)字處理電路電連接的外部用戶接口。
10.如權(quán)利要求7所述的超聲診斷儀，其特征在于在與所述超聲前 端模擬電路的放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊靠近的底板邊緣設(shè)有用于為所述超 聲前端模擬電路散熱的第二風(fēng)扇。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超聲診斷儀，包括底板、超聲前端模擬電路、與超聲前端模擬電路相連的數(shù)字處理電路、為超聲前端模擬電路和數(shù)字處理電路提供電源的電源模塊，所述超聲前端模擬電路為模塊化設(shè)計(jì)，所述數(shù)字處理電路和電源模塊位于底板的某一半邊，所述超聲前端模擬電路位于底板的另一半邊。本發(fā)明中超聲診斷儀采用模塊化的超聲前端模擬電路，裝配方便、易于維修、便于超聲診斷儀后續(xù)的性能升級，同時(shí)本發(fā)明將超聲前端模擬電路設(shè)計(jì)在電源模塊和數(shù)字處理電路的遠(yuǎn)端，可以很好地防止來自電源和數(shù)字電路的干擾。
文檔編號A61B8/00GK101449981SQ200710077460
公開日2009年6月10日 申請日期2007年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者何緒金, 關(guān)智勇, 劉國濤, 黃海濤 申請人:深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司