B超原理圖
1,、能量的轉換
本B超采用64個探頭，每個基元由數片壓電晶片并聯構成,。發(fā)射電路輸出電脈沖,，經接口電路加至壓電晶片，壓電晶片將電脈沖轉換成聲脈沖,，射入人體,。
人體各種組織具有不同的聲特性，對投射聲脈沖產生幅度不同的反射回波,，再返回到探頭的工作面,，由壓電晶片將聲波轉換成電信號，送至接收電路放大,、顯示,，從而構成超聲掃描的顯示圖像。
2,、超聲掃描波束的形成
本B超采用12個基元產生一個發(fā)射波束,，如1# ~ 12# 基元發(fā)射,，采用11個基元接收，構成一個接收波束,，如1# ~ 11#基元,。發(fā)射擊和接收波束組合構成了一個超聲波掃描波束，兩個超聲掃描波束中心距相差0.5個基元間距,。
64基元線陣采用上述方式,，基元轉換按1# ~12#轉換為2# ~ 13#......53# ~ 64#順序轉換，從而獲得106個超聲掃描波束,。這樣的掃描方式謂為：標準掃描方式,，所獲得的掃描寬度為85mm 。本B超在掃描寬度中心部分,，采用標準掃描方式,，而在其兩側采用擴張掃描方式，兩側波束所用的基元數向外遞減1,，本B超C*1最多獲得128個超聲掃描波束,。掃描寬度增大到102cm。
3,、電子聚集
為了獲得較好的橫向分辯力,，B超通常均采用電子聚集。對發(fā)射而言,，波束中心基元激勵脈沖遲后于兩側基元的激勵脈沖,，從而形成一個聚集的發(fā)射波束，同樣對接收而言,，中心基元信號經過延遲線,，相對于兩側基元回波信號有一定的延遲量，形成一個接收聚集波束,。
每一個波束的聚集都存在著一定的焦區(qū)寬度，它的大小即是橫向分辯力的量度,；還存在著焦柱長度,，占據深度方向上一段距離，例如本B超焦點M,，焦柱長度為23mm,。由此可見采用單焦點的進口B超其圖象清晰度高的只在焦點附近。
本B超采用四個焦點,，具有不同的焦距,。每個超聲掃描波束一個發(fā)射焦點，一個接收焦點,，兩者采用不同的焦距,，各有一個焦柱長度構成的超聲掃描波束焦柱長度相對加長,。四個焦點是采用四個超聲波掃描束完成的，按其焦區(qū)位置各取一段,，拼成一個復合超聲波掃描束,，從而獲得整個觀察濃度上的清晰圖象。
本B超的電子聚集電路分設在發(fā)射（TC）和接收（RV）板上,，兩者均由CPU（8085A）進行控制,。
4、動態(tài)濾波和對數壓縮
超聲波換能器發(fā)射的信號是一個很窄的脈沖,，具有很寬的頻譜,，超聲波在人體傳播中，高頻衰減大于低頻衰減,，從而造成回波中心頻率下移,。為此本B超為了獲得較大的觀察深度，采用動態(tài)濾波器,，隨著超聲波束掃描,。回波信號出現的深度增大,，自動地改變放大器中的濾波器的中心頻率和帶寬,，以獲得最佳的接收效果。
動態(tài)濾波器頻率特性是由CPU提供控制信號DDF,，再由模擬電路板 D/A變換器轉換為 模擬控制信號DF,，這樣實現了CPU對動態(tài)濾波器控制，從而實現了探頭頻率改變時,，由CPU來改變動態(tài)濾波器頻率特性控制的變動,。
經放大和動態(tài)濾波后，接收信號送至對數放大器,，壓縮信號動態(tài)范圍,。這是因為B超回波信號動態(tài)范圍在100 ~ 120db ，經過時控增益補償 （TGC）補償了傳播衰減之后,，信號動態(tài)范圍仍有40~60db,，這是由人體中目標反射本領差異所造成的，B超采用亮度顯示,，顯示的圖象反差很大,，從而造成強信號或弱信號兩端的信息損失。為此本B超采用對數放大器對信號動態(tài)范圍進行壓縮,，一定的機型,，不同的檢查器官，都會要求不同的壓縮比。通常是在使用時調節(jié)TGC,，控制壓縮前的動態(tài)范圍,，充分利用對數壓縮環(huán)節(jié)。
壓縮后的回波信號送入檢波放大器,，檢波器取出信號包絡,，送入視頻信號放大。由于B超通常所遙的探頭一般帶寬不寬,，回波信號前后沒不夠陡峭,，表現在臟器邊界顯示較粗，清晰,。本B超采用輪廓增強電路即檢波放大所獲得的信號,，再經輪廓增強處理后，送去顯示,。
5,、圖象的存貯
早期B超曾采用存貯示波管,80年代大規(guī)模動態(tài)存貯器的出現,為B超臨床使用創(chuàng)造了良好基礎,實現了圖象"停幀"的功能.本B超設有圖象存貯器(幀存貯器),并為實現數字掃描變換奠定基礎。
a,、線存貯體與A/D變換器
經過輪廓增強處理后的回波信號,，它是一個模擬信號，送至A/D變換器,，在A/D變換器中量化成4 bit 的數字信號,。從不失真的角度出發(fā)，bit 越多越好,，但是bit 數多,，不僅是成本增高，對于B超臨床應用而言,，圖象顯示目的在于表現紋理結構,，采用 4 bit 量化是為了獲得清晰的層次。
量化后的數字視頻信號,，先存入線存貯體,，在線存貯休整 實現四個焦點的復合超聲掃描波束的構成，同時也是為了實現幀存貯器寫入的緩的沖,。
b ,、串/并轉換與并/串轉換
超聲波束掃描周期為256 us ~ 384 us ，每個波束顯示周期是64 us ,。這就要求幀存貯器采用慢存快讀方式。
4 bit 數字視頻信號由線存貯體輸出,，經串/并轉換電路,，將四個一組串行象素信號，轉換為一個字長為 16 bit 信號，一次寫入幀存貯器,。幀存貯器寫入是由CPU 控制,。它與超聲波束掃描，A/D變換,，線存貯體讀寫是同步的,；而幀存貯器讀出，是由光柵定時電路提供讀出地址,，即讀出是與光柵顯示是同步的,。這實際上是完成了掃描變換。
幀存貯器讀出是按16BIT方式讀出,，經并/串轉換電路再恢復成串行的數字視頻信號,。
c 顯示波束的內插與全電視信號的合成
并/串轉換電路的輸出，加至數字內插電路,，它實現了在相鄰的超聲掃描波束之間,，用數值計算的方法求出內插顯示波束。本B超在不同的顯示格式時,，兩相鄰超聲掃描波束之間,，內插顯示波束數不同。如C*1方式是插入一個顯示波束,，因此超聲掃描波束是128個,，顯示波束為256個；而C*1.5方式是在兩個相鄰超聲掃描波束之間,，內插兩個顯示波束,，顯示波束為384個。
顯示波束數與圖象顯示占用的光柵線相等,，從而保持了圖象顯示的連續(xù)感,。
內插電路輸出的數字圖象信號與光柵定時電路產生的復合同步合成，構成的數字全電視信號,，再與字符存貯存器送來的信號合成,，送至D/A變換器，轉換成模擬的全電視信號,，送給電視監(jiān)視器進行調亮顯示,。
. 2.6 字符存貯器
本B超因功能較多，采用三種不同性質的字符,，運動符如測量用到的“+”符號,；固定符，如刻度標記,；特性符,，如人體標記。本B超設有三個字符存貯器存放在三種不同性質的字符。
所用到的字符的字形是由CPU提供,，字形是以8BIT代碼寫入字符存貯器,，地址由CPU地址總線提供，字符存貯器以內存方式占用CPU地址空間,，CPU訪問字符存貯器,，是通過相應接口電路來實現的。
字符存貯器讀出顯示,，是將8 bit代碼分成兩個4 bit字節(jié),，送至幀存貯器電路，與圖象信號混合,，送給D/A變換器,。字符讀出顯示必需要與光柵掃描同步，故由光柵定時電路提供讀出地址,，從而在光柵的指定位置顯示字符,。
2 .2.7 光柵定時電路
本B超目前只采用PAL制的光柵定時電路，它是整個系統(tǒng)的定時中心,。由光柵定時電路提供的信號有：
a,、 電視監(jiān)視器所需要的各種信號：
復合同步信號、復合消隱信號,，光柵地址信號彈等,；
b 、幀存貯器讀,、寫控制信號和讀出的地址信號,；
c 、超聲掃描定時控制信號,；
d ,、CPU的鍵掃描定時信號。
2. 2.8 超聲波發(fā)射和接收控制信號產生電路
本B超模擬電路完成超聲波發(fā)射和接收,，而這種發(fā)射和接收各種參數是受CPU控制,。根據控制信號要求，大致分為兩類：一類是由CPU直接提供,，如波束地址,，總增益（GAIN）數碼等；另一類不能由CPU直接提供,，如發(fā)射激勵沖等,，其持續(xù)時間短于CPU時鐘周期，但又受CPU控制,，這就要求用硬件完成,，這類控制信號的產生,。
這部分電路產生的控制信號有：
a 發(fā)射激勵脈沖Dp本B超可采用3.5MHz、5MHz探頭,，要求Dp隨探頭改變，因其脈寬在3.5MHz時為192nS,，不能由CPU提供,，但脈寬轉換又要受CPU控制，故由本電路產生Dp信號,，送給發(fā)射板上的焦電路,。
b 抽樣時鐘ADCKA/D變換器抽樣時鐘ADCK周期與探險頭頻率，顯示格式有關,，其周期轉換由CPU提供E0~E2信號控制,，ADCK產生由本電路中ADCK計數器電路產生，它送給MEM板上的A/D變換器,，實現模擬信號到數字信號的轉換,。
c 數字化持TGC信號TGC信號的產生與改變都要由CPU控制，增益（GAIN）,，近場抑制（NEAR）,，遠場斜率（FAR）等到代碼全由CPU通過數據總路線，直接送給模擬電路部分,。但焦點轉換時,，上述增益數據是不作改變的，而焦點變化引起回波變化,，導致圖象顯示上差異,，故需要按焦點修正TGC控制曲線。由本電路產生GATN7~0來實現焦點轉換時的增益補償,，它送至模擬電路系統(tǒng),。在那里與GAIN、NEAR,、FAR一起完成D/A變換,，以產生放大器的TGC控制。
d 數字化的動態(tài)濾波器控制信號DDF不同的探險頭頻率要求動態(tài)濾波器控制信號DF,，具有不同持曲線,，其轉換CPU控制，由本電路產生數字化曲線,，在模擬電路中完成D/A變換,。
e 可變孔徑信號AP0~AP2本B超采用可變孔徑，控制接收波束形成的接收基元數,，以提高近場圖象分辯力,，它的寬度與探頭頻率有關,，由CPU控制其轉換，由這部分電路產生,，送至接收電路,。
f 超聲控制信號所需要的深度地址信號為了實現TGC、DDF等數字信號轉換成模擬信號,，故由本電路產生深度地址信號,，從而保證了與ADCK的時間關系。
2. 2.9 中央控制器（CPU）電路本B超采用8085A微處理器來實現中央控制,，它由微處理器,、內存貯器和接口電路組成。
在實時工作時,，執(zhí)行中斷服務程序,提供本B超模擬電路1部分所需要的發(fā)射脈沖Dp,、時間增益補償控制信號TGC、發(fā)射波束地址,、可變孔徑信號AP,、動態(tài)濾波器控制信號DF、焦點控制信號等,，有的是直接提供數據,，有的間接控制其轉換。
根據工作頻率,、焦點數目,、顯示格式等到實現對幀存貯器，實施讀寫控制,，直接產生幀存貯器寫入列地址,，掃描相關信號，圖象極性制信號,，預置深度代碼等,。間接控制轉換的有抽樣時鐘，復合超聲掃描波束拼接的控制信號,，線存貯體的清零信號等,。
CPU還完成與面板按鍵，全鍵盤按鍵的查詢,，完成各種測量功能的數據計算,，完成字符存貯器中字符寫入，讀出與清除等,。
本電路是整個B超控制中心,，而光柵定時電路是定時中心，CPU工作受光柵定時電路的同步控制,。
