高性能超聲模擬前端ＡＦＥ５８０５

摘要：簡述低功耗、低噪聲、高集成度超聲模擬前端AFE5805及其應用。

關鍵詞：醫(yī)療電子；超聲波系統(tǒng)；模擬前端；AFE5805

引言

隨著20世紀80年代PC產(chǎn)品的發(fā)展和20世紀90年代通信產(chǎn)品的發(fā)展，我們將迎來21世紀及未來醫(yī)療保健產(chǎn)品的發(fā)展。

人口老齡化，醫(yī)療保健成本不斷提高，邊遠山區(qū)和新興經(jīng)濟地區(qū)對醫(yī)療服務的要求不斷上升，以及對消費型醫(yī)療設備的興趣不斷增強，成為推動醫(yī)療電子迅速發(fā)展的因素。去年總體醫(yī)療設備達26.39億美元，復合年平均增長率達11％。其中消費類醫(yī)療設備(血壓監(jiān)測儀，心率檢測儀，血液分析儀，數(shù)字體溫計，脈博血氧測定儀，便攜式醫(yī)療產(chǎn)品)復合年平均增長率為12％，診斷、病人監(jiān)控和治療(心電圖，腦電圖，血氧量，通氣/呼吸，去纖顫器)設備復合年平均增長率達11％；醫(yī)學成像(超聲波，CT，核磁共振成像，數(shù)字式X光，正電子放射層析成像掃描儀)設備復合年平均增長率為13％；其他醫(yī)療儀器復合年平均增長率為11％。而便攜式或手持式超聲波系統(tǒng)市場的復合年平均增長率為19.2％，到2010年將達到3，3億美元。

針對超聲波市場的發(fā)展和要求，德州儀器(TI)推出一系列全面集成的模擬前端。該系列產(chǎn)品可滿足從便攜產(chǎn)品到高端超聲波診斷設備在內的各種應用要求。

超聲模擬前端AFE5805

TI公司新推出的AFE5805是一款專為便攜式超聲波系統(tǒng)而設計的完整模擬信號鏈解決方案(圖1)。該器件集成了8個通道，其中包括低噪聲放大器(LNA)、壓控衰減器(VCA)、可編程增益放大器(PGA)、低通濾波器(LPF)、支持LVDS數(shù)據(jù)輸出的12位50MSPS ADC(見圖2)。AFE5805主要特性如下：

·完整的8通道模擬前端減少了組件數(shù)量，實現(xiàn)了經(jīng)濟實惠的超聲波解決方案，

·低功耗，每個通道功耗122mW

·超低噪聲：0.85nV

·低噪聲LNA：20dB固定增益

·PGA增益設置：20dB，25dB，27dB，30dB；

·LPF可編程到10MHz或15MHz；

·12位ADC：10MSPS～50MSPS，69.5dBSNR(在10MHz，串行LVDS接口)；

·集成CW開關矩陣；

·15mm×9mm135-BGA封裝。

圖3和圖4示出AFE 5，305的信噪比性能和快速過載恢復功能。

總之，AFE5805是一款高集成度(外形尺寸縮小50％)、低功耗(功耗降低20％)、低噪聲(噪聲降低40％)的完整8通道模擬前端，實現(xiàn)了經(jīng)濟實惠、高質量圖像、小尺寸、低功耗的超聲波系統(tǒng)設計。