Ультразвуковые 8-канальные приемники с I/Q-демодуляцией

04.08.2024 |

Ультразвуковое оборудование с измерением доплеровских незатухающих волн используется для измерения кровотока. Для оценки этого параметра необходимо анализировать сигналы низкого уровня. При оценке сигналов низкого уровня вследствие малого объема крови или малого расстояния между сосудами и датчиком требуется наличие большого динамического диапазона приемника, типовой показатель которого должен составлять 160 дБ/лГц. В современном оборудовании используются аналоговые линии задержки большим динамическим диапазоном для построения I/Q-демодуляторов, выделяющих доплеровские сигналы. Это приводит к увеличению стоимости, энергопотребления и габаритов таких устройств.

ИМС AD9276 и AD9277 – 8-канальные ультразвуковые приемники, обеспечивающие прием доп- леровских непрерывных и импульсных сигналов различного ультразвукового оборудования, применение ко- торых позволяет снизить габариты и уменьшить сложность и энергопотребление этого оборудования. Каждая из ИМС AD9276 и AD9277 содержит усилители, фильтры, АЦП и демодулятор для обработки доплеровских сигналов. Потребление ИМС не превышает 90 мВт на канал при обработке непрерывных доплеровских сигна- лов. Площадь, занимаемая оборудованием, спроектированным на основе этих ИМС, на 80% меньше, чем площадь, занимаемая стандартным оборудованием. Приемники обеспечивают регулировку коэффициента усиления в динамическом диапазоне 42 дБ. Благодаря встроенному фильтру типовой уровень приведенного ко входу шума составляет 0.75 нВ/√Гц при частоте входного сигнала 5 МГц.
Наличие последовательного SPI-интерфейса обеспечивает возможность управления уровнем шума и энергопотребления в разных режимах визуализации при различных типах ультразвуковых зондов. Наличие встроенного I/Q-демодулятора с программируемым сдвигом фаз в каждом канале обеспечивает начальную установку фазы через SPI-ин- терфейс в одно из 16 положений. Это позволяет уменьшить потребление и размеры приемника доплеровских сигналов. Выходные сигналы малошумящих усилителей управляют работой I/Q-демодулятора, что обеспечивает расширение динамического диапазона ультразвукового приемника до величины, обычно превышающей 160 дБ/√Гц.

Особенности ультразвуковых приемников AD9276 и AD9277:
• 8 каналов, встроенные усилители, фильтр, АЦП и I/Q-демодулятор

• приведенный ко входу шум составляет 0.75 нВ/√Гц при коэффициенте усиления 21.3 дБ и частоте входного сигнала 5 МГц (типовое значение)

• диапазон изменения коэффициента усиления VGA-усилителя от 0 до 42 дБ

• максимальный диапазон входных сигналов от пика к пику: 733/550/367 мВ
• согласованный входной импеданс в двухканальном режиме

• фильтр защиты от наложения спектра • программируемый ФНЧ второго порядка в полосе от 8 до 18 МГц

• AD9276: разрешение 12 бит, частота выборки 80 МГц • AD9277: разрешение 14 бит, частота выборки 50 МГц

Тип ИМС Входной диапазон LNA-усили­теля, п-п, мВ Входной шум LNA-усилителя, нВ/л/Гц Суммарный входной шум приемника(без вх. сопротивл.), нВ/д/Гц Входной диапазон при RBX=200 Ом, дБ/^Гц Потребляемая мощность при частоте выборки 40 МГц, мВт Цена, $
AD9271 400,333, 250 1.4, 1.2, 1.1; 1 пА 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 пА 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 пА 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 пА 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 пА 1.18, 1.01,0.83 165.4, 163.8, 161.2 197 68.00