超声波@@（Ultrasound）是指频率高于两万赫兹的@@声波@@，在工业@@、医疗等@@领域均有具体应用@@。随着医疗技术@@的@@进步和@@设备@@的@@不断更新@@，超声已经成为医学领域不可或@@缺的@@应用技术@@@@。医学超声设备@@主要利用超声波@@对于@@人体不同部位反馈产生的@@信号或@@能量属性@@，对于@@人体的@@异常状态或@@疾病进行诊断或@@治疗@@。
目前@@，医学超声应用最多的@@领域就是利用超声技术@@进行诊断@@，主要通过超声声束扫描人体部位成像@@，即通过对反射信号的@@接收@@、处理@@，以@@获得体内器官的@@图像@@。随着医疗超声设备@@探头的@@实时移动获得患者体内器官的@@具体图像@@，可提供@@浅表@@、腹部@@、心脏@@、妇产@@、泌尿@@、肌骨等@@全方位扫查@@，是软组织检查的@@常见诊断方法@@。
超声的@@技术@@趋势@@
数字化和@@小型化是目前@@医学超声的@@主要发展趋势之一@@。传统的@@推车式@@、大探头超声设备@@体积巨大且价格昂贵@@，而现在市场中的@@小型化超声设备@@经过更新发展@@，在保证图像清晰和@@高分辨率的@@同时@@，不仅功能更完善@@、探头也更多样化@@。这些新型的@@小型设备@@能更好的@@满足医院临床科室@@、基层医疗市场@@、院外灾害急救等@@多种场景的@@需求@@，降低医疗工作者的@@工作难度@@。
国内外有不少厂商都在推进上述趋势@@，其@@中有一些技术@@更是行业内普遍有感知的@@@@，比如可以@@放到设备@@探头中的@@子波束形成器@@（Sub Beamformer），对温度敏感且要求极低功耗@@的@@超低功耗@@@@（Ultralow Power），以@@及@@目前@@业内普遍感兴趣的@@无线连接@@（Wireless Connection）。
除此之外@@，医学超声的@@另一个发展方向就是高性能@@，这也是目前@@全球医学超声共同的@@努力方向@@。从大范围来说@@，近些年国内的@@厂商在这个方向上正在逐步和@@国际厂商接轨@@，但在心脏@@科等@@主要关键领域依然和@@国际顶级的@@应用有差距@@，比如更高的@@图像质量@@、更全面的@@功能以@@及@@更好流程等@@@@。
从技术@@角度来说@@，更高的@@图像质量就意味着更低的@@噪声@@、更高的@@信噪比@@（SNR），而更高的@@信噪比@@又对通道@@数提出了更高的@@要求@@，从以@@前的@@@@32、64通道@@到现在的@@@@128甚至@@@@256通道@@。近十年来整个接收端的@@模拟性能并没有太大提升@@，虽然通过线性发射和@@增加通道@@数可以@@带@@来一定的@@效果@@，但与@@此同时多波数也意味着波束形成器的@@数据量越来越大@@，所以@@@@Software Beamformer也是追求高性能的@@一个趋势@@。
ADI 的@@医疗超声解决方案@@
在医疗超声整个行业中@@，ADI能提供@@低噪声@@、低功耗@@模拟前端@@、精密放大器@@、转换器以@@及@@电源等@@解决方案@@，在业内拥有较高的@@知名度@@。从下面超声整体解决方案的@@架构图中可以@@看到@@，除去探头@@（Transducer）和@@FPGA的@@波束形成器@@（Beamformer）等@@这类非芯片厂商产品@@，ADI的@@产品几乎涵盖了包括发射链路@@、接收链路@@等@@在内的@@整个超声系统@@。下面将依次从发射链路@@、接收链路@@、时钟以@@及@@电源管理几个方面来介绍一下@@ADI的@@相关代表产品和@@解决方案@@。
发射部分目前@@市面上有两种方法@@：第一种是@@Pulser + Beamformer的@@方式@@，第二种就是上面提到的@@线性发射@@。两者架构不同@@，前者主要是用于产生一个高压的@@脉冲来驱动探头@@，后者的@@架构是在@@DAC + Beamforme的@@基础上还加了一个高压放大器@@。
与@@ADI合作了三十多年的@@技术@@型授权代理商@@Excelpoint世健多年来基于@@ADI产品和@@解决方案组合@@，打造了多个贴近客户应用需求的@@解决方案并获得了市场的@@认可@@。针对发射链路的@@两种方式@@，世健结合当前市场重点推荐@@MAX14815和@@AD9106。
MAX14815是一款高度集成@@的@@@@八通道@@@@5级高压超声波@@发射器@@（脉冲发生器@@@@）。脉冲发生器@@@@生成高频高压的@@双极脉冲用于通过两对独立的@@高压电源驱动超声系统中的@@压电式传感器@@。每个通道@@可以@@传输高达@@200Vpp，具有高达@@2A电流能力@@，并集成@@@@2A有源钳位@@（归零@@）。可编程电流能力@@低至@@@@0.4A。
该发射器可用于控制脉冲发生器@@@@的@@嵌入式数字资源@@（SRAM和@@状态机@@）支持@@发射波束形成@@，从而大幅减少互连数量@@和@@@@FPGA I/O数量@@。嵌入式数字资源通过高速串行接口进行编程@@，并支持@@复杂的@@发射技术@@@@，例如用于突发整形的@@@@PWM技术@@和@@用于波束整形的@@变迹技术@@@@。
MAX14815还集成@@了八路独立的@@低噪声@@、低阻抗有源@@T/R开关@@。T/R开关@@可以@@在外部@@配置为支持@@接收多路复用@@，其@@中使用的@@接收通道@@数量@@少于发送通道@@数量@@@@。该器件也可以@@由外部@@数字源@@（FPGA）通过传统的@@专用@@CMOS逻辑输入来控制@@。除超声医学成像外@@，该产品还用于高压传感器@@MEMS驱动器@@、超声波@@工业应用@@（NDT）等@@，可简化便携式超声系统设计并节省功耗@@。
AD9106 TxDAC®和@@波形发生器@@是高性能四通道@@数模转换器@@（DAC），是一个@@12位输出@@、最高@@180 MHz的@@主机时钟正弦波发生器@@@@，带@@24位调谐字@@，支持@@10.8 Hz/LSB的@@频率分辨率@@，集成@@片上模式存储器@@，用于复杂波形生成@@，具有直接数字频率合成器@@（DDS）。
该波形发生器@@具有针对全部四个@@DAC的@@单路频率输出@@，内置模式控制状态机允许用户对全部四个@@DAC的@@模式周期以@@及@@每个@@DAC通道@@信号输出的@@周期内起始延迟进行编程@@。SRAM数据可包含直接生成的@@存储波形@@、施加于@@DDS输出或@@@@DDS频率调谐字的@@幅度调制模式@@。
AD9106提供@@出色的@@交流和@@直流性能@@，并支持@@高达@@180 MSPS的@@DAC采样率@@。其@@SPI接口用于配置数字波形发生器@@@@，并将模式载入@@SRAM，在数字信号传送至@@四个@@DAC的@@过程中对信号进行增益调节和@@失调调节@@。该器件具有灵活的@@工作电源范围@@（1.8 V至@@3.3 V）和@@低功耗@@@@，非常适合便携式和@@低功耗@@@@应用@@。
对于@@ADI接收链路@@的@@产品@@，世健结合当前市场重点推荐@@专用于支持@@医疗超声应用的@@@@AD9671，针对低成本@@、低功耗@@、小尺寸及易用性而设计@@。它内置@@8通道@@的@@可变增益放大器@@(VGA)、低噪声前置放大器@@(LNA)、具有可编程相位旋转功能的@@@@CW谐波抑制@@I/Q解调器@@、抗混叠滤波器@@（AAF）、模数转换器@@（ADC）以@@及@@用于处理@@数据和@@降低带@@宽的@@数字解调器@@和@@抽取器@@。
该集成@@数字解调器@@的@@每个通道@@均具有最大@@52 dB的@@增益@@、完全差分信号路径以@@及@@有源输入前置放大器终端@@，通道@@专门针对高动态范围与@@低功耗@@而优化设计@@，适合要求小尺寸封装的@@应用@@。此外@@LNA具有单端转差分增益@@，可以@@通过@@SPI进行选择@@。CW多普勒模式下@@，各@@LNA输出端驱动一个@@I/Q解调器@@，各@@解调器@@具有独立可编程的@@相位旋转和@@@@16种相位设置@@。
AD9671各@@通道@@可单独进入省电模式@@，从而延长便携式应用的@@电池使用时间@@，利用待机模式可以@@快速上电以@@便开机重启@@。以@@CW多普勒模式工作时@@，VGA、AAF和@@ADC均进入省电模式@@。ADC内置多种功能特性@@，例如可编程时钟@@、数据对准@@、生成可编程数字测试码等@@@@，可使器件的@@灵活性达到较佳@@、系统成本降至@@较低@@。
AD9528是世健结合当前市场重点推荐@@的@@@@ADI时钟产品@@。它是一款双级@@PLL、集成@@JESD204B/JESD204C的@@SYSREF发生器@@，可用于多器件同步@@。第一级锁相环@@（PLL） （PLL1）通过减少系统时钟的@@抖动@@，从而实现输入基准电压调理@@。第二级@@PLL（PLL2）提供@@高频时钟@@，可实现来自时钟输出驱动器@@的@@较低积分抖动以@@及@@较低宽带@@噪声@@。
外部@@VCXO提供@@PLL2所需的@@低噪声基准电压@@，以@@满足苛刻的@@相位噪声和@@抖动要求@@，实现可以@@接受的@@性能@@。片内@@VCO的@@调谐频率范围为@@3.450 GHz至@@4.025 GHz。集成@@的@@@@SYSREF发生器@@输出@@单次@@、N次或@@连续信号@@，并与@@@@PLL1和@@PLL2输出同步@@，以@@便对齐多个器件的@@时间@@。
AD9528产生最高@@频率分别为@@1.25 GHz和@@1 GHz的@@六路和@@八路输出@@，每一路输出均可配置为直接从@@PLL1、PLL2或@@内部@@SYSREF发生器@@输出@@，14路输出通道@@的@@每一路都包含一个带@@数字相位粗调功能的@@分频器@@，以@@及@@一个模拟微调相位延迟模块@@，允许全部@@14路输出具有时序对齐的@@高度灵活性@@。还可用作灵活的@@双通道@@输入缓冲器@@，以@@便实现@@14路器件时钟和@@@@SYSREF信号的@@分配@@。
最后@@，关于电源管理@@，世健推荐一款四通道@@@@40VIN、3A降压型@@Silent Switcher μModule®稳压器@@LTM8060。Silent Switcher架构可将@@EMI降至@@最低@@，同时在高达@@3MHz的@@频率下实现高效率运行@@。封装中内置控制器@@、功率开关@@@@、电感和@@其@@他相关@@188足彩外围@@app 。
LTM8060支持@@宽输入电压范围@@，0.8V至@@8V的@@输出电压范围@@，以@@及@@200kHz至@@3MHz的@@开关@@频率范围@@，各@@范围分别通过单个电阻进行设置@@。只需使用输入和@@输出滤波器体电容就可以@@完成设计@@；还可配置输出阵列@@，可以@@通过@@阵列并联输出实现高达@@12A的@@电流能力@@@@。
综上所述@@，世健认为@@，ADI公司的@@创新技术@@和@@系统专业知识正在帮助塑造医疗健康行业的@@未来@@，其@@产品和@@解决方案在医疗超声领域把握小型化@@、数字化以@@及@@高性能发展趋势的@@同时@@，也为市场未来的@@技术@@创新提供@@了基础@@，能帮助市场更好地迎接各@@类挑战@@。