彩超诊断仪典型故障芯片级维修二例

刘虎，李潘华，刘少波

蚌埠医学院第一附属医院 (安徽蚌埠 233001)

彩超诊断仪是医院中应用较多的辅助诊断设备，大多从国外进口，维修与保养费用较高，因此，维修人员应主动了解设备的工作原理及内部结构，并且通过与厂家工程师沟通或学习相关维修手册的方式来提高维修技能，深入分析故障发生原因，积极累积维修经验，以便及时发现并维修故障，从而提高设备利用率，为医院节约维修时间及成本[1-3]。本研究介绍了我院两个品牌彩超诊断仪的典型故障芯片级维修二例，并提供了故障分析及排除方法，以供参考。

1 故障一

1.1 故障现象

GE Voluson S6彩超诊断仪开机后主显示器及工作站均发生黑屏。

1.2 故障分析及排除

故障分析：机器开机后，风扇转动正常，主显示器及工作站上皆无图像，大约5 min后键盘灯正常发亮，按键状态灯随着键盘操作会发生反应，将每个探头依次置于耳边，可听到发射波形输送至探头(其中1个)时的“唧唧声”，表明系统模块(system on module，SOM)板可正常加载超声系统，据此初步判断故障点应位于显示部分；GE Voluson S6彩超诊断仪的显示原理如下：射频接口和系统控制器(radio frequency interface and system controller，RFS)主板(图1)板载SOM板北桥显示模块通过扩展显示识别数据(extended display identification data，EDID)总线读取RFS主板上的只读存储器(read-only memory，ROM)(ROM芯片型号为24LC21，SOP 8封装)，从而得到显示器参数，如分辨率、刷新率等，随后输出相应的低电压差分信号(low-voltage differential signaling，LVDS)，此信号通过一系列芯片转换为两路高清多媒体接口(high definition multimedia interface，HDMI)信号，一路传输至显示器，一路传输至工作站采集卡。

图1 射频接口和系统控制器主板

故障排除：首先，使用示波器测量转换芯片，发现无输入和输出信号，表明SOM板上的北桥未发出LVDS信号，继续测量EDID DATA(数据信号)和EDID CLK(时钟信号)，发现均只有一小段波形，表明EDID未读取到ROM芯片里的数据(EDID未读取到数据波形和正常读取到数据波形的对比见图2～3)，从而推断出ROM芯片或存储程序被损坏；更换刷好参数的ROM芯片，机器显示器及工作站均正常显示，故障排除。

图2 EDID未读取到ROM芯片内数据波形

图3 EDID正常读取到ROM芯片内数据波形

2.1 故障现象

开机后，三星RS80A彩超诊断仪工作站不显示图像。

2.2 故障分析及排除

故障分析：工作站图像是由机器后面的S端子发出，并经S端子线传输至工作站采集卡，依此推断，导致此故障的原因可能为S端子线传导不良、工作站软件或采集卡损坏、机器的S端子接口无信号输出。

故障排除：首先，更换连接S端子与工作站的S端子线，故障依旧，排除S端子线传导不良；随后，将发生故障的机器接到另一台使用正常机器的工作站上，依旧未出现图像，由此确定工作站不显示图像的原因是S端子口无信号输出；由S端子逆向跑线路图(图4)得知，S端子的信号来自PC机箱内数字视频接口(digital visual interface，DVI)卡上的MDIN 325芯片，通过查阅维修手册可知，信号显示流程为，PC主机内GTX750显卡的DVI口将信号发送至DVI卡(图5)上的MAX3845芯片，MAX3845芯片扩展出两路最小化传输差分信号(transition minimized differential signal，TDMS)(MAX3845芯片有两路相互独立的输入信号，可将输入信号扩展为四路输出信号，即2进4出)，一路传输至机器主显示器，另一路发送至TFP403芯片，TFP403芯片将TMDS信号解码成24bit RGB信号发送至MDIN 325芯片，MDIN 325芯片将此信号制作成S-VHS(S端子)、VHS、B/W、模拟RGB信号；通过示波器测量发现有信号从MAX3845传输至TFP403芯片信号输入脚，并从TFP403芯片传输至MDIN 325芯片，而S端子无信号输出；通过万用表测量发现MDIN 325芯片外围供电正常，由于MDIN 325芯片采用的为BGA封装方式，许多信号均无法测量，暂且初步判断为MDIN 325芯片被损坏；更换新的MDIN 325芯片后，故障依旧；再次仔细翻阅维修手册，发现MDIN 325芯片通过I2C总线与微控制器芯片LM3S1607相连，再结合网上搜索到的关于MDIN 325芯片的相关信息，综合判断MDIN 325芯片受控于微控制器芯片LM3S1607，而LM3S1607芯片带程序，无法继续进行维修，此时测量后发现S端子右下方的HDMI口输出信号正常，考虑采用外接HDMI芯片转S端子的转换盒，接上转换盒后工作站图像可正常显示，故障排除。

注：PC module cabling为电脑模块布线，PC modular为电脑模组，PC power为电脑电源，main monitor HDMI cable为主显示器HDMI线，VGA card为显卡，VGA Out为显卡输出，DVI Card为数字视频接口卡，PC mother为电脑主板，SSD为固态硬盘，SSD SATA Cable为固态硬盘SATA线，DVD Driver SATA cable为DVD驱动器SATA线，PCIe为PCIe插槽，BE B/D为后端板

图5 数字视频接口卡