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根据处理器超声成像质量的改进

超声设备最广为人知的应用是能够让孕妇了解胎儿的发育情况,但现在已发展出许多其它应用,远远超出了传统妇科应用的范畴。例如,在兽医领域,常常使用超声技术来诊断贵重动物的疾病,以及监控大型动物的食品生.

超声设备最广为人知的运用是可以让孕妈妈了解胎儿的发育状况,但现在已开展出许多其它运用,远远超出了传统妇科运用的范畴。

例如,在兽医范畴,常常运用超声技能来确诊宝贵动物的疾病,以及监控大型动物的食物出产状况。在工业范畴,用户可以运用超声设备扫描桥梁等有无裂纹和缺点。

跟着新式运用的不断涌现,人们对超声设备的功用和便携要求日益前进。功用驱动的运用,如心脏病学和4D图画处理等,需求很多的通道、功用和选项,功耗不是主要要素,由于这类设备一般是在病床周围、手术室或护理站对患者进行确诊。但是,在短少或没有牢靠电源的状况下,如偏僻村庄诊所、紧迫医疗服务和畜牧场等,则需求运用便携式设备。

规划超声设备需求权衡许多要素。例如,便携性和功用之间有必要获得平衡。为此,ADI公司开发出了针对超声设备的AD927x系列模仿前端(AFE),LNA/VGA/AAF和ADC彻底集成于一个器材中。任何超声设备在通过波束成形器对信号进行数字化处理之前,都会用到这种模仿信号链。低功耗处理器AD9273(每通道100 mW)专为便携式规划而开发,满意口袋型杂乱单元的需求;低噪声处理器AD9272则能满意最高动态规模手推式超声体系的功用需求。

更高分辨率

成像质量是一切超声设备的要害考虑。图画越明晰,则确诊越快速、越精确。声波信号穿透皮肤时,衰减起伏约为1 dB/cm/MHz。假定运用8 MHz探头,穿透深度为4 cm,而且一起考虑传出和回来衰减,则从人体内部安排回来的信号与近表皮反射信号相差64 dB (4 × 8 × 2)。这意味着,成像分辨率有必要为40 dB以上,才干补偿骨骼、电缆和其它不匹配所形成的丢失。依据详细运用不同,所需的动态规模或许挨近120 dB。为了正确看待这一点,假定有一个0.5 V p-p满量程信号,在10 MHz带宽中其噪底为0.86 nV/√Hz,这意味着输入动态规模为96 dB。多个通道会使动态规模前进10log(N)(N为通道数)。例如,128个通道会使动态规模前进21 dB,这就将动态规模的实践约束确定为117 dB(即96 + 21)。

更高集成度

比较于分立多通道器材,集成超声的完好时刻增益紧缩途径可供给多项优势。多通道、多器材集成下降了对PCB尺度和功耗的要求,所以一般可以简化规划办法。例如,曾经的处理器要求独立的低噪声放大器(LNA)、可变增益放大器(VGA)、抗混叠滤波器(AAF)和模数转换器(ADC),每个器材都需求通过长时刻的调整才干与其它器材合作作业。大多数超声体系都有许多通道,从16通道到256通道不等,每个通道的途径中都有LNA/VGA/AAF/ADC功用。曾经,超声设备规划师不得不运用分立器材来完成各项功用,使得体系电路板十分巨大。

跟着芯片内置的功用越来越多,给规划带来的优点包含:本钱得以下降、适用规模更广、尺度更小、功耗更低。此外,便携式单元在满意高成像质量要求的一起,发生的热量也更少,电池运用时刻更长。

AD927X系列

AD927x系列处理器将8个LNA/VGA/AAF/ADC通道和1个交叉点开关集成于一个完好的时刻增益紧缩途径——超声设备最常见的接收器途径中,有助于削减所需器材的数量,缩小电路板空间。运用这些新式处理器,超声设备规划师可以灵敏地用功耗交换功用。例如,低噪声、高功用AD9272一个完好通道的噪声仅有0.86 nV/√Hz,而低功耗AD9273在40 MSPS时的功耗仅为每通道100 mW。两款处理器引脚兼容,运用串行I/O来下降引脚数量,因此每通道面积比多器材规划削减33%以上。

集成多通道器材的前进使体系灵敏性不断前进。跟着超声商场的开展,集成丰厚功用的器材和可以缩短体系规划周期的装备东西将催生立异的在线产品,为开发各种可装备、可扩展、多样化的超声产品供给便当,然后满意更高成像质量的需求。

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