TI便攜式超聲波系統設計方案

便攜式超聲波機器的方框圖 (SBD)，它使用 TI 的 TMS320 系列處理器來執行波束生成、預處理和后端處理任務，并可連接至 TI 的模擬前端、脈沖發生器和輸出 DAC。

最新熱點

借助業界首款集成發送/接收開關 TX810，TI 加快了超聲波系統的設計速度并將電路板面積減小 50% 以上

與固定超聲波系統相似，便攜式超聲波系統采用陣列接收器，通過時間平移、縮放以及智能求和回波能量來構建圖像。然而，開發便攜式系統所面臨的挑戰是在滿足便攜尺寸和運行時要求的同時維持可接受的圖像質量。這通常通過減少器件中使用的通道數、權衡圖像質量與信息，從而達到減少功耗和尺寸的目的。

時間平移的概念以及縮放（基于傳感器陣列所接收的信號）提供了對掃描區域單點“聚焦”的能力。通過一定的順序聚焦于不同的點，最終匯集成像。使用更多的集成解決方案有助于提高信號完整性和可靠性。典型的例子是，使用集成了 DAC、低通濾波器和放大器的高壓脈沖發生器，從而簡化濾波要求并減少發射信號鏈中的噪聲。同樣，使用完整的集成模擬便攜式超聲波接收前端可以減少噪聲和組件數量（它們為設計中使用的通道提供支持）。

由于輸出本質上是圖形，因此將觸摸屏用作界面可以實現大屏幕顯示，同時最大化使用空間，從而確保更小的外形尺寸。使用多個 TI DSP（例如與 OMAP35XX 耦合的 C64XX）可實現完全集成的后端。除了具有用于圖形顯示視頻加速的強大內核以外，Cortex A8 處理器還可以幫助管理 OS 和觸摸屏界面，以便通過將其中未工作的處理器斷電并省去其它子系統來降低功耗。為了補償通道數的減少，可通過延遲圖像顯示并收集更多需要呈現的數據來對圖像進行后處理。這樣做可以生成更準確的圖像，同時使實時觀看圖像的能力與處理器的功耗達到良好平衡。

電源和電池管理是該系統中的關鍵因素，主要設計注意事項包括由延長電池壽命需求驅動的超低功耗和高效率以及高精度。其它要求可能推動對記錄圖像、用于傳輸圖像的有線或無線接口的需要。另外，為實現簡便易用，諸如觸摸屏控制和顯示屏背景照明等功能對于該器件的應用至關重要。新增所有這些功能而不顯著增加功耗成為了一個巨大的挑戰。對于醫療設備來說，能夠監控設備中的剩余電量至關重要。德州儀器 (TI) 的處理器、儀表和緩沖放大器、電源和電池管理（例如 Impedance Track 電量監測計）、音頻編解碼器，以及有線和無線接口設備系列為該系統提供了理想的工具箱。