一种TI便携式超声波系统的设计方案

2011-07-04 21:53:43来源: TI 关键字:TI  便携医疗设备  便携式超声  医疗成像

  便携式超声波机器的方框图 (SBD),它使用 TI 的 TMS320 系列处理器来执行波束生成、预处理和后端处理任务,并可连接至 TI 的模拟前端、脉冲发生器和输出 DAC。

设计注意事项

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  借助业界首款集成发送/接收开关 TX810,TI 加快了超声波系统的设计速度并将电路板面积减小 50% 以上

  与固定超声波系统相似,便携式超声波系统采用阵列接收器,通过时间平移、缩放以及智能求和回波能量来构建图像。然而,开发便携式系统所面临的挑战是在满足便携尺寸和运行时要求的同时维持可接受的图像质量。这通常通过减少器件中使用的通道数、权衡图像质量与信息,从而达到减少功耗和尺寸的目的。

  时间平移的概念以及缩放(基于传感器阵列所接收的信号)提供了对扫描区域单点“聚焦”的能力。通过一定的顺序聚焦于不同的点,最终汇集成像。使用更多的集成解决方案有助于提高信号完整性和可靠性。典型的例子是,使用集成了 DAC、低通滤波器和放大器的高压脉冲发生器,从而简化滤波要求并减少发射信号链中的噪声。同样,使用完整的集成模拟便携式超声波接收前端可以减少噪声和组件数量(它们为设计中使用的通道提供支持)。

  由于输出本质上是图形,因此将触摸屏用作界面可以实现大屏幕显示,同时最大化使用空间,从而确保更小的外形尺寸。使用多个 TI DSP(例如与 OMAP35XX 耦合的 C64XX)可实现完全集成的后端。除了具有用于图形显示视频加速的强大内核以外,Cortex A8 处理器还可以帮助管理 OS 和触摸屏界面,以便通过将其中未工作的处理器断电并省去其它子系统来降低功耗。为了补偿通道数的减少,可通过延迟图像显示并收集更多需要呈现的数据来对图像进行后处理。这样做可以生成更准确的图像,同时使实时观看图像的能力与处理器的功耗达到良好平衡。

  电源和电池管理是该系统中的关键因素,主要设计注意事项包括由延长电池寿命需求驱动的超低功耗和高效率以及高精度。其它要求可能推动对记录图像、用于传输图像的有线或无线接口的需要。另外,为实现简便易用,诸如触摸屏控制和显示屏背景照明等功能对于该器件的应用至关重要。新增所有这些功能而不显著增加功耗成为了一个巨大的挑战。对于医疗设备来说,能够监控设备中的剩余电量至关重要。德州仪器 (TI) 的处理器、仪表和缓冲放大器、电源和电池管理(例如 Impedance Track 电量监测计)、音频编解码器,以及有线和无线接口设备系列为该系统提供了理想的工具箱。

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编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2011/0704/article_2192.html
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