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DSC部分是超声波诊断仪中重要的电路组成部分。它实现B超诊断仪图像冻结放大、正负图像翻转、多帧存储、数据测量计算、键盘控制等功能,它的完善程度是评定和选购B超的重要参考因素,它包含的几个工作点也是维修B超通用的关键点。
1 DSC部分基本结构
DSC(Digital Scan Converter),数字扫描变换器,实质是具有图像存储器的计算机系统,其工作中心是实现模拟(超声)信号转变为数字信号(A/D)并进行相关图像处理(RAM)。DSC基本结构为:
2 划分主机电路上的DSC部分
在主机电路板中可视A/D集成块至D/A集成块之间就为DSC部分。从电路板上看,DSC部分有大量RAM存储器规则排列,因有A/D、D/A作视频处理,则视频线(带屏蔽线的单股芯线)在这部分有接入、接出。以DSC为中心的前后区域,模拟信号处理电路和数字信号处理电路以A/D集成块至D/A集成块为界共存,包含有经典通用的集成块:对数放大器TL441,高频放大器uA733,视频电压放大器2525、LM318,视频功放LH0002。
3 A/D部分
B超图像数字化过程是选用A/D完成的。RT2800型B超的A/D为CA3300,8bit输出;SSD-256B型B超的A/D为DTC1014,6bit输出;Toshiba32/Aloka210型B超的A/D为MSA8041,4bit输出;EUB240型B超的A/D为HA19202,4bit输出;SDL-32,型B超的A/D为8605,4bit输出。
如果机器故障表现为有噪声点、无超声信号,或超声信号单薄,或超声重影,或无噪声无超声。检查的一关键点就是A/D转换器输入情况。A/D的输入受主机发射、接收、预处理部分影响。正确的A/D转换器输入信号为可随相对增益调节而变化、约250us~300us为周期、有明显始波表现的超声模拟视频信号。
A/D集成块本身的好坏和所需参考正负电压能影响数字超声视频的转换。如岛津32 B超,A/D集成块参考-6V偏低为-3.5V,超声图像变为黑白层次分明,无灰阶表现(灰阶条正常)。
4 主存储器部分
模数转变后超声视频信号为多bit的数字信号,经串/并变换后存入主存储器(多个RAM组成),常有RAM为4116、4816(16K×1bit),4416、81416(16K×4bit),4016(2K×8bit)。
16K的存储器需14位(214=16K)地址码,地址码分两组,每组7位,分两次由CPU给RAM地址锁存。一组地址为行地址,一组地址为列地址,对应的地址锁存器的选通信号称/RAS(行地址选通信号),/CAS(列地址选通信号)。R/W(读/写允许信号)控制RAM工作于读出数据或写入数据状态。当/RAS、/CAS信号分别有效,RAM获得14位地址码、配合R/W,RAM内存储单元就可读出/读入数据。这三个信号的正常与否对存储器工作有重大影响。(“/”表示低电平有效。)
如阿洛卡210故障表现为超声区域约有60对间隔相等、水平方向白色稳定条纹,垂直方向有走动白色条纹,冻结后超声区全白。故障分析:超声区域横条状异常,其它显示、功能正常,则故障圈定在超声视频信号通道且D/A之前(因为超声全电视信号正常,字符、图形、灰阶正常)。故障检查:测量A/D后超声数字信号正常,随增益调节变化(数据最低位较明显),出主存储器(8片4416 RAM)后,各数据位在冻结状态恒为高电平,检查RAM控制信号中/CAS为坏电平。检查/CAS在传输中经过的集成块,更换不符合传输逻辑的集成块,恢复/CAS,整机正常。
检查/CAS、/RAS、R/W信号损坏在不同机型中有不同表现,大部分是传输通道故障,应向信号源头方向检查。
5 D/A部分
在D/A变换部分,超声数字信号恢复成模拟信号,且要加入屏幕其它信号(包括字符、图形)、TV同步信号、消影信号。典型电路是多路信号逻辑叠加,经D/A集成块转成全电视复合模拟信号,经视频功放(LH0002,LX002)接监视器。检查全电视复合模拟信号是区分主机和监视器故障的最好测量点。
6 DSC其它部分
DSC其它组成部分有故障,如果没有图纸是很不好维修的,特别是CPU总线上故障,影响主机启动。这时可试用卸除总线上挂件、恢复启动的排除法维修。如:怀疑面板接口电路有短路,卸除面板接口电路板,启动主机观察。一般这样卸除开机是不会影响主机启动。
DSC部分是B超电路的核心部分,它的结构有很大的多样性,电路组成有很大的复杂性,但其设计思想已成熟,信号基本流程、电路搭配模式都有相似性,这给医院设备维护工程师们在少资料,缺图纸的情况下对B超的维修有线索可寻,找出维修思路,尽力解决故障带来方便。当然新一代的B超运用DSP技术(数字信号处理技术),使DSC部分集成化程度更高,这对超声仪器的维修是个新的挑战。
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