便攜和高性能醫(yī)療設備的超聲系統設計方案

超聲覆蓋了廣泛的各種應用，因此系統設計師必須做出的權衡之處已經有所增加。每種超聲應用都存在通常定義為性能對功耗的局限性。如今，這些挑戰(zhàn)已經可以用商業(yè)元件來克服，它們允許設計師在IC 內調整性能與功率的比值，從而縮短產品上市時間。

ADI 公司的AD927x 提供了多種可配置性，設計師可調整輸入電壓范圍、偏置電流、采樣率和增益。取決于需要的成像方式或探頭類型，系統設計師可以適當地對設計進行實時系統級調整，從而可以最低的功耗提供最高的性能。

在一個典型的應用中，來自一個產生0.5Vpp 信號的5MHz 探頭的圖像將被采集。如果整個通道上只有0.86nV/rt-Hz 或1.4nV/rt-Hz 噪聲的LNA（低噪聲放大器）是采用50 歐姆電阻進行源端匹配，那么該系統的輸入動態(tài)范圍將是92dB，并產生3.8dB 的噪聲指數（NF）。這可轉化為66.3dB 的輸出動態(tài)范圍，它允許系統設計師實現每通道僅消耗191mW（在40MSPS 的采樣率下）的同時，保持最優(yōu)的性能。

如果系統的性能超過了預期，又能使每通道能節(jié)省50mW 的話，那么系統設計師可能決定將系統輸入動態(tài)范圍減少2dB。系統設計師可以嘗試調整增益、偏置、端接匹配和其它參數，來驗證這是否可行，但改變所有這些參數來了解系統的權衡可能很困難。

配置工具（如ADI 公司為其AD927x 系列器件開發(fā)的配置工具）使得系統設計師可以很方便地評估性能，如圖4 所示。在這里，所有的功能特性都已經到位，它們使得系統設計師能夠快速地做出這些權衡，以及調整系統以直接集成到一個IC 中。這使得設計師無需改變實際硬件和進行繁瑣的圖像處理測試，就可以驗證這些權衡。

圖4：AD9272/9273 配置工具

此外，配置工具將把優(yōu)化配置參數轉換成數字化設置，并生成一個文件，它可以復制成部分系統的最終配置。

5 結論

今天，最新的集成式多通道元件正在將系統靈活性推向一個新的水平。新的創(chuàng)新產品和配置工具毫無疑問已使得系統設計師的工作更加輕松。這提供了一個開發(fā)多元化超聲系統產品的新方法，使得超聲產品的性能與功耗權衡可根據成像方式進行配置和調整。

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