ADI醫(yī)療超聲系統(tǒng)解決方案推動(dòng)實(shí)現(xiàn)一流的臨床成像設(shè)備的應(yīng)用發(fā)展

AD9671采用14位ADC，具有最高可達(dá)125 MSPS的采樣速率和75 dB SNR性能，超聲成像質(zhì)量更佳。每個(gè)通道都經(jīng)過(guò)優(yōu)化，在連續(xù)波模式下具有160 dBFS/√Hz的高動(dòng)態(tài)性能和62.5 mW的低功率。其內(nèi)置8通道的可變?cè)鲆娣糯笃鳎╒GA）、低噪聲前置放大器（LNA）、具有可編程相位旋轉(zhuǎn)功能的CW諧波抑制I/Q解調(diào)器、抗混疊濾波器（AAF）、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）以及用于處理數(shù)據(jù)和降低帶寬的數(shù)字解調(diào)器和抽取器。每個(gè)通道均具有最大52 dB的增益、完全差分信號(hào)路徑以及有源輸入前置放大器終端，且都專(zhuān)門(mén)針對(duì)高動(dòng)態(tài)范圍與低功耗而優(yōu)化設(shè)計(jì)。

LNA具有單端轉(zhuǎn)差分增益，可以通過(guò)SPI進(jìn)行選擇。假設(shè)噪聲帶寬（NBW）為15 MHz且LNA增益為21.6 dB，則LNA輸入信噪比（SNR）為94 dB。CW多普勒模式下，各LNA輸出端驅(qū)動(dòng)一個(gè)I/Q解調(diào)器。各解調(diào)器具有獨(dú)立可編程的相位旋轉(zhuǎn)和16種相位設(shè)置。

從推車(chē)到便攜，如何做到減尺寸不減性能？

隨著智能化技術(shù)的發(fā)展，便攜式醫(yī)療設(shè)備逐漸成了主流發(fā)展趨勢(shì)之一。過(guò)去，實(shí)現(xiàn)超聲成像系統(tǒng)需要大量高性能發(fā)射電路和接收電路，由此產(chǎn)生的是龐大且昂貴的推車(chē)式系統(tǒng)。不過(guò)如今系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員能夠采用AD9671實(shí)現(xiàn)尺寸更小、成本更低、更便攜的成像解決方案，而其性能則接近推車(chē)式系統(tǒng)。

AD9671通過(guò)集成5Gb JESD204B接口，與其它數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)相比，可減少多達(dá)80%的超聲系統(tǒng) I/O 數(shù)據(jù)路由。減少路由可滿足制造商設(shè)計(jì)小型、高性能超聲系統(tǒng)的需要，在簡(jiǎn)化超聲設(shè)備電路板設(shè)計(jì)的同時(shí)，更符合業(yè)界對(duì)更高數(shù)據(jù)速率、更多通道數(shù)和更佳圖像分辨率的要求。

此外，AD9671接收器能夠調(diào)理8通道射頻到基帶頻率數(shù)據(jù)，與其他器件相比，可降低至少50%的系統(tǒng)FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列）處理負(fù)擔(dān)。并且各通道均可單獨(dú)進(jìn)入省電模式，從而延長(zhǎng)便攜式應(yīng)用的電池使用時(shí)間。利用待機(jī)模式則可以快速上電，以便開(kāi)機(jī)重啟。在CW多普勒模式工作時(shí)，VGA、AAF和ADC均進(jìn)入省電模式。不僅如此，ADC還內(nèi)置多種功能特性，例如可編程時(shí)鐘、數(shù)據(jù)對(duì)準(zhǔn)、生成可編程數(shù)字測(cè)試碼等，可使器件的靈活性達(dá)到最佳、系統(tǒng)成本降至最低?？梢哉f(shuō)這款8通道集成式接收器前端AD9671，專(zhuān)為中到高端便攜和手推車(chē)式超聲系統(tǒng)而設(shè)計(jì)。

結(jié)語(yǔ)

超聲系統(tǒng)在當(dāng)前小型化趨勢(shì)下還面臨更多挑戰(zhàn)，包括：波束形成器的復(fù)雜度，要達(dá)到很高的圖形質(zhì)量，必須有大量的波束形成通道；高復(fù)雜度進(jìn)而導(dǎo)致高功耗，并且需要更多成像空間來(lái)實(shí)施，而隨著設(shè)備向小型化發(fā)展，尤其是以提升圖像質(zhì)量為目標(biāo)時(shí)，散熱問(wèn)題變得很重要。本文介紹的AD9671僅僅只是ADI醫(yī)療超聲系統(tǒng)解決方案的其中一款產(chǎn)品，還有一系列種類(lèi)豐富的前端、放大器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、信號(hào)處理和電源管理解決方案供用戶(hù)選擇，包括SNR性能的改進(jìn)在諧波成像（HI）方面具有顯著優(yōu)勢(shì)的線性發(fā)射解決方案等，可以使推車(chē)式和便攜式超聲設(shè)備達(dá)到最佳圖像質(zhì)量，并降低功耗和成本。

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