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Ultraschalltechnik

Entwicklungskosten senken

| Redakteur: Peter Reinhardt

Ein neuer achtkanaliger Ultraschallempfänger mit seriellem 5-GBit/s-Interface reduziert den Routing-Aufwand und vereinfacht die Entwicklung von Ultraschallsystemen. Fahrbares und transportables Equipment wird jetzt mit höheren Datenraten und mehr Kanälen unterstützt.

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Bild 1 | Ultraschallsystem: Der achtkanalige Empfänger ist für portable und fahrbare Systeme der mittleren und oberen Kategorie prädestiniert.
Bild 1 | Ultraschallsystem: Der achtkanalige Empfänger ist für portable und fahrbare Systeme der mittleren und oberen Kategorie prädestiniert.
(Bild: Analog Devices)

Analog Devices, ein Anbieter von Datenwandler-Technologie und Kooperationspartner der Hersteller bildgebender Systeme für die Medizin, präsentierte den branchenweit ersten achtkanaligen Ultraschallempfänger mit einer in den Chip integrierten seriellen JESD204B-Schnittstelle (Bild 1). Durch die Einbindung dieses Interface mit einer Datenrate von 5 GBit/s reduziert der achtkanalige Empfänger AD9671 den Routing-Aufwand für die E/A-Daten eines Ultraschallsystems gegenüber anderen Dateninterface-Standards um 80 Prozent. Attraktiv ist diese Einsparung besonders für die Hersteller kleiner und dennoch leistungsstarker Ultraschallsysteme.

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Der Ultraschallempfänger vereinfacht das Leiterplattendesign und erfüllt zugleich auch die Forderungen seitens der Industrie nach höheren Datenraten, mehr Kanälen und höherer Bildauflösung. Er bereitet acht Datenkanäle auf und setzt sie von HF in eine Basisband-Frequenz um.

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Der Verarbeitungsaufwand für das System-FPGA (Field-Programmable Gate Array) wird hierdurch verglichen mit anderen Empfängern um mindestens 50 Prozent verringert. In den Empfänger integriert sind ein rauscharmer Verstärker, ein Variable-Gain Amplifier, ein Anti-Alias-Filter und ein 14-bit-A/D-Wandler mit den Branchen-Bestwerten in Sachen Abtastrate (125 MSPS) und Signal-Rauschabstand (75 dB), was der Qualität der Ultraschallbilder zugutekommt. Zielmarkt sind portable und fahrbare Ultraschallsysteme der mittleren bis oberen Kategorie.

Ebenso wie der kürzlich vorgestellte achtkanalige Ultraschallempfänger vom AD9670 enthält auch der AD9671 einen digitalen I/Q-Demodulator, einen programmierbaren Oszillator und ein 16-stufiges FIR-Dezimationsfilter (Finite-Impulse Response) zur Senkung der an das FPGA gestellten Bandbreitenanforderungen. Zusätzlich werden mehrere Kanäle auf eine einzige CML-Datenleitung (Current-Mode Logic) gelegt.

Der AD9671 bietet einen Dauerstrich-Verarbeitungspfad mit einem analogen I/Q-Demodulator, der Oberwellen bis zur dreizehnten Ortung unterdrückt. Designer kommen daher mit weniger Filterkomponenten aus, was die Systemkosten senkt, die Designkomplexität verringert und die Signalempfindlichkeit verbessert. Der Dynamikbereich des Dauerstrich-Ausgangs ist größer als 160 dBc/Hz je Kanal.

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