TI、Maxim、NS集中推出超声波模拟前端
发布时间：2010-10-11 10:38
发布者：老郭
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上个月，三家模拟芯片领先厂商相继推出了超声波模拟前端产品。不管是巧合还是有意安排，这个现象都说明医疗电子尤其是超声波成像设备市场的火热。下面分别介绍德州仪器（TI）、Maxim和美国国家半导体公司（NS）的产品。 TI：全面集成型模拟前端AFE5807/AFE5808 德州仪器（TI）上月末推出了号称业界最高性能的全集成超声波设备模拟前端AFE5807 与 AFE5808。两种器件具有 0.75 nV/rtHz 的最佳噪声性能，可充分满足超声波设计人员对出色性能及影像质量的需求。此外，集成型 CW 模式还可在超声波影像中测量并显示血流速度。上述最新器件比同类竞争解决方案小 25%，可为更高通道数量的解决方案确保紧凑的系统外形。 AFE5807 与 AFE5808 的其他特性如下： • 集成型 CW 多普勒混频器与求和放大器的近载波相位噪声极低，在 2.5 MHz 载波的 1 KHz 下不足 -155 dBc/Hz，可简化 CW 波束形成设计； • AFE5807 是一款低功耗解决方案，在 1.1 nV/rtHz、40 MSPS 与 12 位采样情况下每通道功耗为 88 mW； • AFE5808 是一款信噪比 (SNR) 为 77 dBFS 的高性能解决方案，支持 0.75 nV/rtHz 的低噪声优化、每通道 149 mW 的功耗、65 MSPS 以及 14 位模数转换器 (ADC)； • 2 款器件都集成以下 8 通道组件： o 具有 24/18/12 dB 增益设置的低噪声放大器 (LNA)，支持 0.25/0.5/1 Vpp 线性输入范围。50、100、200 或 400 欧姆的有源终端支持各种输入振幅，可充分满足不同类型的变送器需求； o 电压控制衰减器 (VCA) 与支持总体最大增益达54 dB的可编程增益放大器 (PGA) 可实现优异的动态范围； o 具有 10、15、20 以及 30 MHz 可选带宽的三阶线性相位低通滤波器 (LPF)； o 12 位与 14 位 ADC，具有高达 65 MSPS 的 LVDS； o 可编程模式可优化各种影像模式的功耗与性能。 
NS：首款超声芯片组 上月，美国国家半导体推出了首款超声芯片组。该芯片组主要包括接收系统模拟前端电路LM96511、发射/接受系统开关LM96530、发射系统脉冲发生器LM96550及发射系统波束成型器LM96570。 接收系统模拟前端电路LM96511 采用低功耗连续时间Sigma-Delta模拟数字转换器，相比较流水线模式，动态范围更大，功耗更低。并且内置砖墙式滤波器，可无需外置滤波器或进行过采样，内置抖动滤除电路，并可实现快速的过载恢复。 该芯片同时内置连续波多普勒波束成形器，在连续波模式中，相位噪声为-144dBc/Hz(偏移5KHz)，相位偏差率为+-0.35度，而在B模式中，每通道功耗为110mW，总RTI为0.9nV/Hz，低噪声放大器的最大输入值为380mW。 发射接收系统开关LM96530 该产品带二极管桥接器的高压发射接收系统开关，支持可编程的偏置电流，并且内置钳位二极管，拥有确保每一通道可独立开关的控制功能。 芯片频谱噪声密度是0.5nV/Hz，导通电阻为16欧，最高电压达60V，工作频率则为15MHz。 
LM96530原理图 发射系统脉冲发生器LM96550 该产品支持B及连续波两种操作模式，具有高压脉冲生成功能，内置二极管的有源钳位电路。B模式下支持+-50V，工作频率20MHz，连续波模式时，+-10V，第2次谐波-40dBc，上升下降延迟时间对准在2.5ns内。 
可配置发射系统波束成形器LM96570 每通道均可生成独立编程的脉冲波形，可实现校准功能，利用SPI接口编程，只需一个触发信号，并且保证与脉冲发生器输入端无缝连接。 该产品最高脉冲发射率是80MHz，延迟分辨率在1/1280us，延迟范围100us，最高脉冲波形长度至64个，而功率仅为63mW。 目前，LM96511模拟前端电路的演示系统和评估套件均已上市。 
LM96511演示系统 MAXIM：超声模拟前端MAX2079 
MAXIM推出低成本、多通道、高性能超声模拟前端MAX2079，用于便携及手推式设备。它具有以下特性： 高集成度 MAX2079集成了8通道BiCMOS LNA、VGA、AAF、基于混频器的CWD波束形成器以及12位CMOS ADC。尺寸为10mm x 10mm，144引脚多芯片模块（MCM）BGA封装（0.8 mm间距）。 低功耗 成像模式下，每通道具有115mW超低功耗，拥有较长电池寿命。 高性能 RS = RIN = 200Ω时，具有2.4dB超低通道噪声系数。30dB增益下具有68dB宽带SNR，提供极佳的二次谐波成像。5MHz输入杂波、1 VP-P输出信号、1kHz频偏下，具有140dBc/Hz极佳的大信号SNR，能够提供出色的低速PW和彩色流体多普勒灵敏度。200mVP-P输入信号、1.25MHz输入杂波、1kHz频偏时，近载波大信号SNR为-155dBc/Hz，这对检测流动血液产生的微弱的低速CW多普勒信号至关重要。 减少板级空间 可选的有源输入阻抗匹配：50Ω、100Ω、200Ω和1kΩ。集成的输入保护二极管。 
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