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医疗超声系统原理和典型架构
超声系统可以通过向人体发射声学能量，然后接收并处理回波，从而
产生内部器官和结构的图像，绘制血液流动和组织运动图，以及提供
高度精确的血流速度信息。
超声系统包含传感器、高压开关、高压发射电路、发射(Tx)/接收(Rx)开
关、接收通道模拟前端(AFE)、波束形成器、波束形成后的数字信号处
理电路、显示处理电路和外设。AFE包括低噪声放大器(LNA)、可变增益
放大器(VGA)、抗混叠滤波器(AAF)和模数转换器(ADC)。针对不同应用，
波束形成可以分为两类：数字波束形成和模拟波束形成。
医疗超声系统设计考虑和主要挑战
• AFE电路性能，如噪声性能、信噪比(SNR)和动态范围(DR)等，动态范
围的典型要求如下：B模式70 dB，PWD(脉冲波多普勒)140 dB，CWD(连
续波多普勒)160 dB。
•  发射电压——为提高信号穿透率以及进行谐波成像，需要很高的发
射电压。声功率随着发射电压增大而提高，但发射声功率不能超过
美国食品和药品管理局(FDA)等机构规定的安全要求限制。
•  波束形成器的复杂度——要获得高图像质量，就要求采用大量波束
形成通道。复杂度增加进而导致功耗升高，并且需要更多成像通道
来实施。
•  散热——随着设备向小型化发展，尤其是在还要提高图像质量的时
候，散热问题显得非常重要。
以前，实现这类超声成像系统需要大量高性能发射电路和接收电路，
由此产生的是庞大且昂贵的推车式系统。最近，集成技术的进步使得
系统工程师能够设计出尺寸更小、成本更低、更为便携的成像解决方
案，而其性能接近于推车式系统。
ADI公司的整体解决方案
ADI公司拥有种类丰富的放大器、数据转换、信号处理以及电源管理解
决方案，可以使推车式和电池供电的便携式超声设备实现最佳图像质
量，并降低功耗和成本。此外，为支持客户的设计和开发工作，ADI公
司提供评估板、Gerber文件、仿真工具和专业的应用技术支持。


ADI医疗超声解决方案.pdf