美國模擬器件公司(ADI)近期推出了一款力圖為其在移動超聲系統(tǒng)領(lǐng)域取得優(yōu)勢的集成模擬前端——AD9271。根據(jù)市場研究機構(gòu)Frost and Sullivan公司的預(yù)測,到2010年該市場僅在美國就將達到3.3億美元規(guī)模。
AD9271比以前的模擬前端更小巧、功耗也更低但卻具有更優(yōu)異的性能,ADI介紹。這款8聲道的
超聲波接收器整合了一個低噪功放(LNA)、一個可變增益功放(VGA)、一個抗鋸齒
濾波器和一個12位A/D
轉(zhuǎn)換器。ADI表示,AD9271將移動超聲系統(tǒng)信號通道的體積減小了一半,功耗比以前的多片方案降低了25%。
AD9271內(nèi)的集成A/D可工作在10到50M/s的采樣速率,對應(yīng)的每聲道功耗在115到175mW之間。其14×14mm 100引腳的TQFP封裝在78mm2的硅片上整合了一條聲道,而ADI早先三片方案中一條聲道所占的面積是161mm2。
ADI聲稱,該公司是一家為超聲設(shè)備提供單片模擬前端的公司,接近它的競爭對手采用的是兩片方案。“系統(tǒng)現(xiàn)可小于一臺筆記本電腦,且其分辨率可更深入讀識軀體內(nèi)的更小組織,”ADI負責(zé)高速信號處理的戰(zhàn)略營銷經(jīng)理Pamela Aparo表示。“采用AD9271,在系統(tǒng)體積相同的情況下,你可增加聲道;或在減少聲道數(shù)時,把系統(tǒng)做得更小。”通過連續(xù)波多普勒模式,集成交叉點(crosspoint)
開關(guān)允許多聲道配構(gòu)。

圖1:AD9271鎖定便攜超聲設(shè)備應(yīng)用,它在小體積TQFP封裝內(nèi)整合了模擬前端。
AD9271測得的動態(tài)范圍比移動系統(tǒng)目前所用超聲A/D的高6到9dB。“一般來說,每增加2dB就可更深入探測軀體1cm,”ADI位于美國San Diego設(shè)計中心的總監(jiān)Allen Barlow介紹。
“切實拉動用于這些系統(tǒng)內(nèi)半導(dǎo)體市場增長的是聲道數(shù),”ADI精密信號處理產(chǎn)品線總監(jiān)Pat O'Doherty表示。“超聲系統(tǒng)眼下在向256到512聲道邁進。而CT掃描機的通道數(shù)正變得多得益發(fā)不可思議。”成像系統(tǒng)占ADI 2006年醫(yī)療業(yè)務(wù)1.09億美元收入的約40%。病人監(jiān)護設(shè)備占30%,其余的來自各種其它
儀器。
為使AD9271的集成度得以實現(xiàn),ADI從頭開始設(shè)計了全新的CMOS LNA和VGA模塊。器件的“聲道前端和后端需隔離,” Barlow說。“在這些通道中實現(xiàn)了很高增益,所以任何數(shù)字噪聲都將對信號造成破壞。但我們有非常好的隔離。”
AD9271還包括一款可編程時鐘以及數(shù)據(jù)校正和數(shù)字測試模式生成功能。它現(xiàn)已提供樣片,預(yù)計5月投入量產(chǎn)。根據(jù)速度等級,AD9271在1,000片量時的單價在40到72美元之間。
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