时间:2025/11/4 11:54:34
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AD9674KBCZ是一款由Analog Devices(亚德诺半导体)推出的高性能、多通道集成模拟前端(AFE)芯片,专为高端超声成像系统设计。该器件集成了八个低噪声放大器(LNA)、可变增益放大器(VGA)、抗混叠滤波器(AAF)、模数转换器(ADC)以及用于数据处理的数字信号处理模块,是现代医学超声设备中的核心组件之一。AD9674KBCZ采用先进的CMOS工艺制造,具备出色的动态范围和信噪比(SNR),能够实现高分辨率图像采集,满足临床诊断对精细结构识别的需求。其高度集成的设计显著减少了外部元件数量,降低了系统复杂度与整体功耗,同时提高了系统的可靠性和稳定性。该芯片广泛应用于便携式和台式超声设备中,尤其适用于需要高通道密度和高能效比的应用场景。
类型:集成模拟前端(AFE)
通道数:8通道
ADC分辨率:14位
最大采样率:65 MSPS
输入带宽:50 MHz
噪声系数(LNA):约1.8 dB(典型值)
增益范围(VGA):20 dB 至 52 dB(可编程)
电源电压:1.8 V(数字核心),3.3 V(模拟部分)
功耗:每通道低于100 mW(典型工作条件)
封装类型:BGA(具体为72引脚)
接口类型:JESD204B串行接口
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
AD9674KBCZ的核心优势在于其高度集成化架构与卓越的信号链性能。每个通道均包含一个低噪声放大器(LNA),其典型噪声系数仅为1.8 dB,能够在微弱回波信号输入时有效抑制本底噪声,从而提升图像对比度和深部组织分辨能力。LNA之后接有可变增益放大器(VGA),支持20 dB至52 dB的增益调节范围,并可通过SPI接口进行精确编程控制,适应不同深度和组织类型的回波信号强度变化。抗混叠滤波器(AAF)具有平坦的通带响应和陡峭的滚降特性,能有效抑制带外干扰信号,防止频谱混叠现象发生,确保ADC采样结果的真实性和准确性。
该芯片内置的14位模数转换器(ADC)最高支持65 MSPS的采样速率,满足Nyquist采样定理对超声射频信号数字化的要求,尤其是在谐波成像和宽带多普勒检测等高级模式下表现出优异的动态表现力。ADC具备良好的线性度和低失真特性,无杂散动态范围(SFDR)可达75 dBc以上,有助于还原原始回波信号的细节信息。此外,片上还集成了数字I/Q解调器、抽取滤波器和加权求和逻辑,可直接输出基带同相与正交分量,减轻主处理器的计算负担,提高系统实时处理效率。
JESD204B高速串行接口支持多器件同步操作,简化了与FPGA或DSP之间的数据传输布线,降低了电磁干扰风险。芯片支持多种省电模式,在非扫描时段可自动进入低功耗状态,延长便携设备电池续航时间。所有功能均可通过标准SPI接口配置寄存器实现灵活控制,便于系统调试与优化。整体设计符合医疗设备对长期稳定运行和安全性的严苛要求。
AD9674KBCZ主要面向中高端医学超声成像系统,包括腹部、心脏、妇产科、血管及小器官等领域的二维灰阶成像、彩色多普勒血流图(CDFI)、脉冲波多普勒(PW)和组织谐波成像(THI)。由于其具备高通道集成度和优良的噪声性能,特别适合用于便携式超声探头或多阵元相控阵探头的数据采集前端。在这些应用中,多个AD9674KBCZ可以级联使用,构成完整的接收波束成形系统,实现空间分辨率和帧率的平衡提升。
除了常规诊断用途外,该芯片也可应用于工业无损检测(NDT)领域,如复合材料缺陷检测、焊缝质量评估等需要高灵敏度超声信号采集的场景。其宽输入带宽和可编程增益特性使其能够适配不同类型换能器的工作频率和输出幅度,增强了系统通用性。此外,在科研类超声成像平台中,AD9674KBCZ常被用作原型验证系统的AFE模块,因其开放的寄存器配置接口和详细的参考设计文档,便于研究人员快速搭建实验环境并开展算法开发。
考虑到其工作温度范围覆盖工业级标准(-40°C 至 +85°C),AD9674KBCZ亦可用于户外或移动医疗环境中部署的超声设备,确保极端条件下依然保持稳定的信号采集性能。配合合适的电源管理策略和热设计,可在紧凑型外壳内实现高效散热,保障长时间连续工作的可靠性。
AD9675KBCZ
AD9671BCPZ