美國ADI放大器提高醫(yī)用超聲設備圖像質量
美國模擬器件公司(Analog Devices, Inc.,ADI)近日發(fā)布一款四通道可變增益放大器(VGA)和兩款四通道模數(shù)轉換器(ADC),顯著改善了高級醫(yī)用超聲設備的圖像質量。
這些新的器件既可以獨立使用,也可以一起使用提供一種完整的、最佳的模擬前端(AFE),不僅提高了超聲設備的動態(tài)范圍和圖像分辨率,還減小了封裝尺寸、每通道功耗和原材料成本。該四通道VGA以及10 bit和12 bit的四通道ADC還具有串行的低電壓差分信號(LVDS)數(shù)據(jù)輸出的特點,因為能在給定的印制電路板(PCB)面積中實現(xiàn)更多的數(shù)據(jù)轉換通道,從而簡化了PCB布線并且進一步提高了圖像質量。
高級超聲設備必需處理動態(tài)范圍很寬的信號以便能夠表征身體中組織的變異、骨密度、流體粘度以及流體運動速率。另外,醫(yī)用設備設計工程師需要不斷提高通道密度,也就是每個系統(tǒng)都需要數(shù)百個數(shù)據(jù)轉換器和放大器以便能夠使超聲AFE再現(xiàn)精確、高質量的圖像。
“超聲設備領域中的醫(yī)用設備設計工程師正在著手解決兩個主要難題：滿足對高分辨率數(shù)據(jù)轉換器的需求和增加系統(tǒng)通道密度同時減小功耗和封裝尺寸的需求。”ADI公司精密信號處理部產(chǎn)品線經(jīng)理Bill Riedel說。“通過ADI公司數(shù)據(jù)轉換和放大器專家經(jīng)驗的融合,用新的VGA和ADC構成的AFE,使其超聲系統(tǒng)提高了圖像質量和精度。”
關于AD8334四通道VGA
AD8334四通道VGA為高端超聲設備設計工程師建立了一種新的性能標準,它在5MHz頻率條件下達到101dB的信噪比(SNR),是最接近的同類VGA的兩倍。與其它器件相比,D8334除了提供優(yōu)良的圖像質量,每通道的占用面積減小了20%,功耗降低20%,成本降低10%。AD8334還具有僅為0.74 nV/√Hz的輸入電壓噪聲,同時其過載保護防止了器件受到超聲近場信號的干擾,還有一個可選的輸出箝位功能允許VGA保護ADC不會達到信號飽和狀態(tài)。
關于AD9228和AD9219四通道ADC
12bit的AD9228和10bit的AD9219四通道ADC提供適合與ADI公司AD8334 VGA的理想匹配。AD9219和AD9228都有40MSPS和65MSPS(每秒百萬次采樣)兩種速度等級,并且分別達到70dB SNR和82dB無雜散動態(tài)范圍(SFDR)。與其它ADC相比,這兩種新的四通道ADC其占用PCB的面積只有一半,并且每通道的功耗降低了20%以上。這些器件還具有一個可編程的時鐘和數(shù)據(jù)對準功能,并且允許通過一個串行接口(SPI)提供數(shù)字測試波形,以提高設計工程師控制和同步輸出數(shù)據(jù)的能力。
