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ADI 医疗超声解决方案(ZT)

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医疗超声系统原理和典型架构
超声系统可以通过向人体发射声学能量,然后接收并处理回波,从而产生内部器官和结构的图像,绘制血液流动和组织运动图,以及提供高度精确的血流速度信息。
超声系统包含传感器、高压开关、高压发射电路、发射(Tx)/接收(Rx)开关、接收通道模拟前端(AFE)、波束形成器、波束形成后的数字信号处理电路、显示处理电路和外设。AFE包括低噪声放大器(LNA)、可变增益放大器(VGA)、抗混叠滤波器(AAF)和模数转换器(ADC)。针对不同应用,波束形成可以分为两类:数字波束形成和模拟波束形成。


医疗超声系统设计考虑和主要挑战
• AFE电路性能,如噪声性能、信噪比(SNR)和动态范围(DR)等,动态范围的典型要求如下:B模式70 dB,PWD(脉冲波多普勒)140 dB,CWD(连续波多普勒)160 dB。
•  发射电压——为提高信号穿透率以及进行谐波成像,需要很高的发射电压。声功率随着发射电压增大而提高,但发射声功率不能超过
美国食品和药品管理局(FDA)等机构规定的安全要求限制。
•  波束形成器的复杂度——要获得高图像质量,就要求采用大量波束形成通道。复杂度增加进而导致功耗升高,并且需要更多成像通道
来实施。
•  散热——随着设备向小型化发展,尤其是在还要提高图像质量的时候,散热问题显得非常重要。
以前,实现这类超声成像系统需要大量高性能发射电路和接收电路,由此产生的是庞大且昂贵的推车式系统。最近,集成技术的进步使得系统工程师能够设计出尺寸更小、成本更低、更为便携的成像解决方案,而其性能接近于推车式系统。


ADI公司的整体解决方案
ADI公司拥有种类丰富的放大器、数据转换、信号处理以及电源管理解决方案,可以使推车式和电池供电的便携式超声设备实现最佳图像质量,并降低功耗和成本。此外,为支持客户的设计和开发工作,ADI公司提供评估板、Gerber文件、仿真工具和专业的应用技术支持。