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第9卷 • 第8期 您的半导体解决方案资源

八通道超声接收器集成I/Q解调功能

利用具有CW(连续波)多普勒测量功能的超声设备, 可以测量经常只有极微弱信号的血液流量。 当血液容量较低或者 检测目标与传感器之间的距离较远, 若要检测有限的信号电平, 接收器信号链的动态范围必须非常大, 通常需要160 dB/Hz。 目前的技术采用模拟延迟线, 后接一个极高动态范围I/Q(同相/正交)解调器, 用来提取多普勒信号; 这种技术 可能不够精确。 此外, 这些设计都要求较大的电路板空间和高功率预算, 而且实施成本较高。

Solution
利用八通道超声接收器 AD9276AD9277, 系统设计人员可以在中高端手推式超声系统中提供CW多普勒和PW(脉冲 波)多普勒功能, 同时缩减整体系统尺寸, 降低复杂性和功耗。 AD9276和AD9277在单芯片上集成处理多普勒信号所需 的增益、 滤波、 数据转换和解调功能。 在CW多普勒模式下处理信号时, 这些八通道超声接收器每通道的功耗仅为 90 mW, 而且与超声接收器子系统竞争产品相比, 所需电路板空间减少80%。 同时提供最高达42 dB的可变增益范围以 及多种抗混叠滤波器选择; 在实际工作条件下, 等效输入噪声典型值仅0.75 nV/√Hz(5 MHz),为业界最低。

利用SPI接口, 设计人员可以针对任何指定的成像模式或探头, 进一步定制噪声和功耗性能。 此外, 集成式I/Q(同相/正 交)解调器具有16种相位设置, 可以通过SPI端口在各通道上实现可编程相位旋转。 这不仅可以缩减尺寸和功耗, 而且 能改善CW多普勒信号路径的性能。 每路LNA输出驱动一个I/Q解调器, 产生典型值超过160 dB/√Hz的输出动态范围。

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Wide Range of Ultrasound Probe Technologies

AD9276 and AD9277 特性

  • 八通道LNA、 VGA、 AAF、ADC与I/Q解调器
  • 折合到输入端噪声: 0.75 nV/√Hz(增益=21.3 dB, 5 MHz,典型值)
  • VGA衰减器范围: –42 dB至0 dB
  • 单端输入; VIN最大值:733 mV峰峰值/550 mV峰峰值/367 mV峰峰值
  • 双模式有源输入阻抗匹配
  • 抗混叠滤波器(AAF),可编程二阶LPF范围: 8 MHz至18 MHz
  • EDN Innovation Winner 2008AD9276: 12位、80 MSPS ADC
  • AD9277: 14位、50 MSPS ADC
型号 LNA输入范围(mV峰峰值) LNA输入噪声(nV/√Hz) 总通道输入噪声,无端接阻抗,RS = 0 Ω (nV/√Hz) 有端接阻抗通道的输入动态范围,RS = RIN = 200 Ω (dB/√Hz) 功耗(40 MSPS,mW) 报价
(美元/片)
AD9271 400, 333, 250 1.4, 1.2, 1.1; 1 pA 1.65, 1.44, 1.31 158.5, 157.9, 156.4 150 40.48
AD9272 733, 550, 367 0.98, 0.86, 0.75; 1 pA 1.21, 1.01, 0.83 165.4, 163.8, 161.2 191 54.00
AD9273 733, 550, 367 1.60, 1.42, 1.26; 1 pA 1.92, 1.63, 1.37 163.2, 162.0, 159.8 104 51.00
AD9276 733, 550, 367 0.98, 0.86, 0.75; 1 pA 1.21, 1.01, 0.83 165.4, 163.8, 161.2 195 62.00
AD9277 733, 550, 367 0.98, 0.86, 0.75; 1 pA 1.18, 1.01, 0.83 165.4, 163.8, 161.2 197 68.00

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