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號(hào)隨后轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式，在數(shù)字域進(jìn)行進(jìn)一步處理。 在超聲中形成的波束使用多個(gè)通道來構(gòu)成圖像。高性能系統(tǒng)中使用的通道超過 128個(gè)。新一代系統(tǒng)的通道數(shù)量還將繼續(xù)增加，達(dá)到 1024 個(gè)。 超聲的未來趨勢 為了降低超聲設(shè)備的成本并提高性能，我們應(yīng)當(dāng)對(duì)其功能進(jìn)行集成。通常集成的第一步就是將多種部件集成在一個(gè)封裝中，并借助先進(jìn)的架構(gòu)進(jìn)行性能提升。因此，多通道系統(tǒng)不是用單個(gè)部件就可以實(shí)現(xiàn)的，而是通過多種部件的集成來實(shí)現(xiàn)，它們可使尺寸更小、功耗及成本更低、可靠性更高。 以ti的vca2611/6(圖2)與ads5271(圖3)為例，將多個(gè)放大器與 adc 封裝在一起。這些元件可用于實(shí)施以上所示大多數(shù)模擬信號(hào)的調(diào)節(jié)工作。 vca2611／6 包含兩個(gè)低噪聲前置放大器 (lnp) 以及低噪聲可變?cè)鲆娣糯笃?(vga)。vca2611 是 vca2616 的升級(jí)版本，其輸入處可處理 －2.0v 負(fù)向輸入峰值，在低噪聲前置放大器之前實(shí)現(xiàn)較慢的廉價(jià)輸入鉗位二極管 (vca2616 只能處理 -0.3v 的峰值)。在某些設(shè)計(jì)中，我們甚至不需要輸入鉗位。 vca2611／6 集成了有源終端 (at) 作為其架構(gòu)的一
后，流水線轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)就使用各種校準(zhǔn)方法來消除初期的非線性。在各公司競相制造速度更快、分辨率更大、功耗并不相應(yīng)增加的轉(zhuǎn)換器時(shí)，這種做法尤其常見。 在流水線轉(zhuǎn)換器方面，最值得注意的趨勢包括提高取樣速率、增加每個(gè)取樣速率節(jié)點(diǎn)的 enob、提供更多的多通道器件。多通道轉(zhuǎn)換器尤其適合于成像和通信領(lǐng)域，在成像領(lǐng)域，大型陣列很常見，而在通信領(lǐng)域，i/q 通道需要匹配良好的信號(hào)鏈。 texas instruments 公司率先把多條通道包含進(jìn)產(chǎn)品中，每個(gè)封裝中有 8 條通道，這些產(chǎn)品是 ads5270、ads5271 和 ads5272，它們分別是 40mms/s、50mms/s 和 65ms/s的 12 比特轉(zhuǎn)換器。如果說該公司宣布各項(xiàng)最低值時(shí)，典型值為 11.3 比特的 enob 沒有引起太大震動(dòng)，那么對(duì)于便攜式超聲波設(shè)備等成像應(yīng)用，這樣的通道密度和低功耗（每封裝不到 1w）應(yīng)該很有吸引力。 每條通道的轉(zhuǎn)換器都連接到一個(gè)串行器和一個(gè) lvds 驅(qū)動(dòng)器。一個(gè)外部取樣時(shí)鐘同步驅(qū)動(dòng) 8 個(gè)采樣/保持放大器和一個(gè) pll，該 pll 生成了輸出比特時(shí)鐘。取樣時(shí)鐘和比特時(shí)鐘在 lvds 輸出端上都可用。 an
dc 雖然大幅降低了功耗，但是不會(huì)影響它們?cè)诘湫歪t(yī)學(xué)成像應(yīng)用中運(yùn)行包絡(luò)的性能。由于醫(yī)學(xué)成像應(yīng)用的噪聲和線性度的約束，放大級(jí)通常為諸如鍺-硅之類的內(nèi)置工藝。這些工藝使典型響應(yīng)頻率（從 dc 至 20 mhz）達(dá)到了最佳平衡--低噪聲、低功耗以及高線性度。相反，高速 adc 通常使用 cmos 工藝進(jìn)行構(gòu)建，因?yàn)樵摷夹g(shù)針對(duì) 10-14 位精度轉(zhuǎn)換器在功耗與性能方面做了很好的權(quán)衡。 由于 cmos 技術(shù)的進(jìn)步，adc 的功耗特性與外形尺寸已大大降低，但是其性能卻大大提高。與以前的 adc 相比，ads5271 的 adc 通道增加了四倍，信噪比 （snr） 提高了5.5db.通過進(jìn)一步提高通道密度，新一代 adc 將每個(gè)通道的功耗和板級(jí)空間降低了66%.另外，輸入頻率 （if） 的 adc 性能提高已實(shí)現(xiàn)了 mri 的全新系統(tǒng)架構(gòu)。mri 機(jī)器主磁體的窄帶 if 范圍為 30 至 140 mhz.傳統(tǒng)架構(gòu)將 if 向下混合接近 dc,在此可以使用一個(gè)高精度adc 對(duì)輸入頻率進(jìn)行采樣?，F(xiàn)在，新一代 14 和 16 位 adc 可在此范圍內(nèi)對(duì) if 進(jìn)行輕松采樣。憑借數(shù)字抽取技術(shù)，這些 adc 可實(shí)現(xiàn)與
最大采樣率：50MSPS；12位分辨率；無失碼；功耗：957mW；CMOS技術(shù)；同步采樣和保持；70.5dBSNR在10MHz中頻；內(nèi)部和外部參考；3.3V數(shù)字模擬電源；連載LVDS輸出；集成框架和同步模式；MSB和LSB第一模式；選擇雙LVDS時(shí)鐘輸出電流；引腳和格式兼容系列；TQFP-80封裝
式，在數(shù)字域進(jìn)行進(jìn)一步處理。在超聲中形成的波束使用多個(gè)通道來構(gòu)成圖像。高性能系統(tǒng)中使用的通道超過 128個(gè)。新一代系統(tǒng)的通道數(shù)量還將繼續(xù)增加，達(dá)到 1024 個(gè)。 超聲的未來趨勢 為了降低超聲設(shè)備的成本并提高性能，我們應(yīng)當(dāng)對(duì)其功能進(jìn)行集成。通常集成的第一步就是將多種部件集成在一個(gè)封裝中，并借助先進(jìn)的架構(gòu)進(jìn)行性能提升。因此，多通道系統(tǒng)不是用單個(gè)部件就可以實(shí)現(xiàn)的，而是通過多種部件的集成來實(shí)現(xiàn)，它們可使尺寸更小、功耗及成本更低、可靠性更高。 下列結(jié)構(gòu)圖以 ti 的 vca2611／6 與 ads5271 為例，將多個(gè)放大器與 adc 封裝在一起。這些元件可用于實(shí)施以上所示大多數(shù)模擬信號(hào)的調(diào)節(jié)工作。 vca2611／6 包含兩個(gè)低噪聲前置放大器 (lnp) 以及低噪聲可變?cè)鲆娣糯笃?(vga)。下面給出了功能結(jié)構(gòu)圖。vca2611 是 vca2616 的升級(jí)版本，其輸入處可處理 －2.0v 負(fù)向輸入峰值 (negative going input spike)，在低噪聲前置放大器之前實(shí)現(xiàn)較慢的廉價(jià)輸入鉗位二極管 (vca2616 只能處理 -0.3v 的峰值)
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