Noticias de PCB - Clonación de placas de circuito para lograr la flexibilidad del diseño ultrasónico

Los subsistemas ultrasónicos (como el integrado LNA / aaf / ADC y el interruptor de cruce del Adi ad9272 / ad9273) logran la ruta completa de tgc, que es la ruta de recepción más común para los sistemas ultrasónicos. Estos dos dispositivos ofrecen a los diseñadores del sistema flexibilidad para equilibrar el rendimiento y el consumo de energía: el ad9272 de alto rendimiento tiene características de bajo ruido (0,75nv / RT hz) y el ad9273 de bajo consumo de energía tiene una tasa de muestreo de 40 msps. Un canal tgc completo consume solo 100 mw. Estos dos dispositivos compatibles con pin utilizan I / o serie para lograr un bajo número de pin. Todos están encapsulados en un tipo compacto de 14 mm * 14 mm * 1,2 mm. En comparación con las soluciones multichip, pueden reducir la ocupación y el consumo de energía de cada canal en más del 33%.

La mayoría de las empresas de sistemas ultrasónicos reconocen que su propiedad intelectual central (ip) radica en las sondas y la tecnología de formación de haces. Los chips multicanal se están convirtiendo rápidamente en dispositivos populares. Eliminan la demanda de componentes asic de alto costo y también eliminan ajustes y optimizaciones interminables en una sola ruta tgc para completar el diseño del sistema y obtener más ahorro de rendimiento o potencia.

Los diseñadores están considerando una mayor integración de otras partes del sistema de ultrasonido. Los estudios han demostrado que si el circuito electrónico frontal está más cerca de la sonda, se producirá una menor pérdida de la sonda y una mejor sensibilidad a la señal, lo que permitirá a los diseñadores del sistema relajar los requisitos para los dispositivos Front - end, como LNA / vga. La integración de estas partes de la cadena de señales ha demostrado ser beneficiosa.

Aunque el uso de este método de división del sistema permite un sistema de imágenes de alto rendimiento, esto no es óptimo desde el punto de vista de la portabilidad, el tamaño y el consumo de energía. La aparición de tgc, ADC y DACS de 4 y 8 canales permite reducir aún más el tamaño y el consumo de energía sin sacrificar el rendimiento, llevando así nuevos métodos de diseño de sistemas y nuevos proveedores a estos mercados. Los componentes multicanal permiten a los diseñadores colocar los componentes más estrechamente en la placa de pcb, aumentando así el número de canales en el sistema; También permiten a los diseñadores separar circuitos sensibles en dos o más subplacas para completar el diseño de un sistema que pueda reutilizar eficazmente circuitos electrónicos maduros desarrollados en muchas plataformas.

Nota: a medida que aumenta el número de canales, también aumenta el rango dinámico. El ruido se puede tratar de manera efectiva como un componente irrelevante del sistema. Al duplicar el número de canales en el sistema, el ruido se puede reducir a la mitad y el rango dinámico se puede aumentar en 3 decibelios. Por lo tanto, en comparación con los sistemas de 16 canales, los sistemas de 64 canales pueden aumentar el rango dinámico hasta 12 db.

Sin embargo, este enfoque tiene algunas desventajas: aumentar el número de canales puede convertir el cableado de PCB en una "pesadilla" que, en algunos casos, obligará a los diseñadores a usar componentes con menos canales. Esto también plantea nuevos desafíos de tratamiento térmico para los diseñadores mecánicos, lo que no solo aumenta el costo del sistema, sino que también aumenta el ruido de los ventiladores.

A pesar de los importantes avances tecnológicos logrados en la investigación y el desarrollo de sistemas ultrasónicos a lo largo de los años, sigue siendo muy complejo. Al igual que otros sistemas complejos, hay muchos métodos de zonificación del sistema.

A lo largo de los años, los fabricantes han implementado estos complejos sistemas diseñando sus propios asic personalizados. La solución suele estar compuesta por dos asic que integran la compresión de ganancia de tiempo (tgc) y la mayoría de los componentes en la ruta RX / tx, como se muestra en 1. Este método era común antes de que VGA multicanal, ADC y DAC fueran ampliamente utilizados. Los circuitos personalizados permiten a los diseñadores integrar algunas funciones flexibles y de bajo costo que con el tiempo pueden mostrar ventajas de costo, ya que la integración de la mayoría de los enlaces de señal puede minimizar el número de componentes externos. Desafortunadamente, con el tiempo, los asic fabricados a partir de la tecnología de litografía mostraron sus limitaciones en términos de integración y consumo de energía. Asic tiene un gran número de puertas lógicas, pero esta tecnología digital no está optimizada para lograr con éxito funciones analógicas, como ADC de alto rendimiento. Además, debido al número limitado de proveedores, asic también permite a los diseñadores de sistemas elegir solo en un rango muy pequeño.

Lo anterior es una introducción a la flexibilidad de la clonación de placas de circuito para lograr el diseño ultrasónico. El IPCB también está disponible para los fabricantes de PCB y la tecnología de fabricación de pcb.