集成数字解调器的 8 通道超声 AFE AD9670：医疗超声应用的理想之选

在医疗超声应用领域，对于低成本、低功耗、小尺寸且易用的设备需求日益增长。ADI 公司的 AD9670 集成数字解调器的 8 通道超声 AFE 正好满足了这些需求，下面就为大家详细介绍这款产品。

文件下载：AD9670EBZ.pdf

一、产品特性亮点

1. 多模块集成与低功耗优势

AD9670 集成了 8 通道的 LNA、VGA、AAF、ADC 与数字解调器/抽取器。其功耗表现十分出色，在 TGC 模式（40 MSPS）下每通道功耗为 150 mW；CW 模式下每通道 65 mW；上电时功耗小于 30 mW。采用 10 mm × 10 mm、144 引脚 CSP - BGA 封装，小尺寸设计适合多种应用场景。

2. 低噪声性能

TGC 通道折合到输入端噪声为 0.8 nV/√Hz（最大增益），低噪声前置放大器（LNA）折合到输入端噪声为 0.78 nV/√Hz（增益 = 21.6dB），能有效减少信号干扰，提高信号质量。

3. 灵活的工作模式

具有灵活的省电模式，各通道可单独进入省电模式，延长便携式应用的电池使用时间。还能从低功耗待机模式快速恢复，恢复时间小于 2 μs，利用待机模式可实现快速上电重启。

二、各模块详细参数

1. 低噪声前置放大器（LNA）

• 增益可编程：可编程增益有 15.6 dB、17.9 dB、21.6 dB 三种选择。
• 压缩特性：0.1 dB 压缩分别对应 1.00 V p - p、0.75 V p - p、0.45 V p - p。
• 输入阻抗匹配：具备灵活的有源输入阻抗匹配功能。假设噪声带宽（NBW）为 15 MHz 且 LNA 增益为 21.6 dB，LNA 输入信噪比（SNR）为 94 dB。

2. 可变增益放大器（VGA）

• 衰减器范围：衰减器范围达 45 dB，采用线性 dB 增益控制。
• 后置放大器增益：后置放大器增益（PGA）有 21 dB、24 dB、27 dB、30 dB 可选。

3. 抗混叠滤波器（AAF）

可编程二阶 LPF 范围为 8 MHz 至 18 MHz 或 13.5 MHz 至 30 MHz，同时具备 HPF 功能。

4. 模数转换器（ADC）

信噪比（SNR）为 75 dB（14 位，最高 125 MSPS），并且可配置串行 LVDS。

5. CW 模式谐波抑制 I/Q 解调器

具有独立可编程相位旋转功能，每通道动态范围大于 160 dBc / √Hz，近载波 SNR 为 156 dBc/√Hz（1 kHz 偏移，−3 dBFS）。

6. 数字解调器/抽取器

集成可编程振荡器、FIR 抽取滤波器的 I/Q 解调器，每个抽取系数有 16 个抽头。

三、产品概述

AD9670 专门为医疗超声应用设计，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。

每个通道具有最大 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，针对高动态范围与低功耗优化设计，适合对封装尺寸要求小的应用。在 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。

ADC 内置多种功能特性，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最佳、系统成本降至最低。数字测试码包括内置的固定码和伪随机码，以及通过串行端口接口输入的用户自定义测试码。

四、总结与思考

AD9670 凭借其集成度高、低功耗、低噪声以及灵活的工作模式等特点，在医疗超声应用中具有很大的优势。电子工程师在设计相关医疗设备时，需要充分考虑这些特性，以实现最佳的性能和成本平衡。大家在实际应用中，是否遇到过类似产品在功耗和性能之间难以抉择的情况呢？欢迎在评论区分享你的经验和想法。

如果大家想了解有关 AD9670 的更多信息，可以发送电子邮件至 [e-mail]。