时间:2025/12/28 12:09:22
阅读:24
ADE-20H是一款由厦门优讯智能科技有限公司推出的高性能、低功耗的模拟前端(Analog Front-End, AFE)芯片,广泛应用于超声波测距、超声波流量计量、医疗超声成像等需要高精度信号采集与处理的领域。该芯片专为驱动和接收超声换能器而设计,集成了发射路径和接收路径的关键功能模块,能够显著简化系统设计,提升整体性能和可靠性。ADE-20H具备高度集成化的特点,内部包含高压脉冲发射器、低噪声可变增益放大器(LNA)、可编程时变增益放大器(TVGA)、抗混叠滤波器(AAF)、模数转换器(ADC)以及数字接口控制逻辑等核心单元,支持多种工作模式和配置选项,适用于工业、民用及中高端医疗设备场景。
ADE-20H采用先进的CMOS工艺制造,具有良好的温度稳定性和抗干扰能力,能够在宽电压范围内稳定运行。其发射部分可提供高达±20V的输出脉冲,用于激励压电式超声换能器;接收部分则具备出色的信噪比(SNR)和动态范围,能够准确捕捉微弱回波信号。此外,该芯片通过SPI或I2C等标准数字接口与主控MCU或DSP通信,便于实现参数调节和工作状态监控,提升了系统的灵活性和可维护性。
型号:ADE-20H
制造商:Xiamen Usonic Technologies Co., Ltd.
封装类型:QFN-48
工作电压:3.3V / 5V 可选
发射电压:±20V 最大
接收通道数:4通道(可扩展)
ADC分辨率:12-bit
采样率:最高65MSPS
增益调节范围:0dB 至 60dB(步进1dB)
噪声系数:小于3.5dB(典型值)
输入带宽:1MHz - 20MHz 可调
接口类型:SPI, I2C
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
应用领域:超声测距、流量计、医学成像
ADE-20H具备高度集成的发射与接收链路,极大降低了外部元件需求,提高了系统紧凑性与稳定性。其发射器部分采用高压开关结构,支持双极性脉冲输出,可精确控制激励脉冲的幅度、频率和相位,从而优化超声波束的聚焦与穿透能力。在接收端,低噪声放大器(LNA)具有极低的输入参考噪声,确保对微伏级回波信号的有效放大。配合可编程时变增益放大器(TVGA),可以根据传播距离自动调整增益曲线,补偿信号随距离衰减的问题,提升动态范围。抗混叠滤波器(AAF)采用连续时间滤波架构,有效抑制带外干扰,避免频谱混叠现象,保障后续ADC采样的准确性。
该芯片内置的12位高速ADC支持高达65MSPS的采样速率,满足多数超声应用对时间分辨率的要求。数字输出可通过灵活的串行接口传输至外部处理器进行进一步分析处理,如FFT、波束成形或图像重建等算法。ADE-20H还支持多种低功耗模式,在非工作时段自动进入待机状态,显著降低整体能耗,特别适合电池供电设备使用。芯片内部集成了自诊断功能,包括开路/短路检测、温度监测和电源异常报警,增强了系统的可靠性和故障排查能力。
为了适应不同类型的换能器和应用场景,ADE-20H提供了丰富的寄存器配置选项,用户可通过SPI/I2C接口实时调整工作参数,如增益、滤波截止频率、发射脉宽、偏置电压等。这种可编程性使得同一硬件平台可以适配多种探头配置,缩短产品开发周期。此外,芯片采用小型化QFN-48封装,便于PCB布局布线,并支持回流焊工艺,适合大规模自动化生产。
ADE-20H主要应用于需要高精度模拟信号采集与处理的超声技术领域。在工业自动化中,常用于超声波液位计、物位检测仪和非接触式流量计,尤其适用于管道内液体或气体流速测量,凭借其高灵敏度和强抗干扰能力,可在复杂工况下保持稳定测量精度。在消费电子领域,该芯片可用于机器人避障系统、无人机高度感应、智能家居中的手势识别等场景,提供可靠的近距离测距解决方案。
在医疗健康方向,ADE-20H被广泛应用于便携式超声设备、多普勒血流监测仪和小型B超探头中,其优异的信噪比和动态范围有助于提高图像清晰度和诊断准确性。由于支持多通道同步采集,也可用于线性阵列或相控阵阵列探头的波束成形系统,实现更精准的空间定位与成像控制。此外,在汽车电子中,该芯片可用于倒车雷达、盲区监测和车内生命体征探测系统,提升驾驶安全性与智能化水平。
得益于其低功耗特性和小尺寸封装,ADE-20H也适用于可穿戴设备和物联网终端,例如用于呼吸频率监测、心跳检测等生物传感应用。通过软件算法配合,能够从原始回波数据中提取关键生理参数,实现无感健康监护。总之,ADE-20H凭借其高性能、高集成度和广泛兼容性,已成为现代超声信号处理系统的核心器件之一。
UX1020
ADS1256
AFE5807
MAX20303