PCBニュース - 回路基板クローニングは超音波設計の柔軟性を実現する

超音波サブシステム（例えばADIのAD 9272 / AD 9273統合LNA / AAF / ADCとクロスポイントスイッチ）は、完全なTGC経路を実装します。これらの2つのデバイスは、パフォーマンスと消費電力をバランスさせる柔軟性を持つシステム設計者を提供する。高性能AD 9272は、低ノイズ特性（0.75 nV／rt Hz）を有し、低電力AD 9273は、40 MSPのサンプリングレートを有する。完全なTGCチャンネルは100 MWしか消費しない。これらの2つのピン互換装置は、低いピン数を成し遂げるために、シリアルI / Oを使います。それらはすべてコンパクトな14 mm * 14 mm * 1.2 mmパッケージで使用されています。マルチチップソリューションに比べて，各チャネルのフットプリントと消費電力を33 %以上削減できた。

Most ultrasound system companies admit that their core intellectual property (IP) lies in the probe and beamforming テクノロジー. マルチチャネルチップが急速に普及している. システム設計を完了して、少しのパフォーマンスまたは電力節約を得るために、彼らは個々のTGC経路の高コストASIC構成要素と無限の調整と最適化の必要を除きます.

設計者は超音波システムの他の部分のさらなる統合を検討している. 研究は、フロントエンドの電子回路がプローブに近づいていることを示している, それは、より少ないプローブ損失とより良い信号感度を生じます, allowing system designers to relax the requirements for front-end devices (such as LNA/VGA). シグナルチェーンのこれらの部分の統合は有益であることが証明されている.

高性能システムは、このシステム分割方法を使用して実行されることができる, 携帯性の観点からは最適ではない, サイズ, 消費電力. 4チャンネルと8チャンネルTGCの出現, ADC, そして、DACはパフォーマンスを犠牲にすることなく更なるサイズと消費電力を減らします, それによって、これらの市場に新しいシステム設計方法と新しい供給元をもたらす. マルチチャンネルコンポーネントは、デザイナーがコンポーネントを PCBボード, それにより系のチャンネルのナンバーを増やすことまた、設計者は、2つ以上の娘ボード上の機密回路を分離してシステムを完成させることができる, 多くのプラットフォームで開発された成熟した電子回路を効果的に再利用することができる.

注意:チャネル数が増加するにつれて, ダイナミックレンジも増加します. ノイズは、システムの関係のない構成要素として効果的に扱うことができる. システムのチャンネル数を2倍にすることによって, ノイズを半分に減らし、ダイナミックレンジを3デシベルで増加させることができる. したがって, 16チャンネルシステムに比べて, 64チャンネルシステムはダイナミックレンジを12 dBまで増やすことができる.

しかし, この方法はいくつかの欠点があります。チャネル数を増やすことでPCBルーティングを「悪夢」にするかもしれません, いくつかの場合、設計者がより少ない数のチャンネルでコンポーネントを使用するように強制されます. これはまた、機械設計者のための新しい熱処理課題をもたらす, これはシステムコストを上げるだけではない, ファンノイズの増加.

超音波システムの研究開発の長年は、重要な技術進歩をしました, それはまだ非常に複雑です. 他の複雑系, システム分割方法は多い.

長い間, メーカーは、独自のカスタムASICを設計することによって、これらの複雑なシステムを実装している. この解決策は通常2つのASICから成ります, which integrate time gain compression (TGC) and most of the components on the Rx/txパス, 図1に示すように. この方法はマルチチャネルVGA, ADC, とDACが広く利用可能になった. カスタム回路により設計者はいくつかの柔軟で低価格の機能を統合できる, これは時間とともにコスト優位性を示す, 信号連鎖の大部分を統合することにより、外部部品の数を最小化できる. 残念ながら, 時間とともに, フォトリソグラフィに基づいて製造されたASICは、集積化及び電力消費の観点から限界を示した. ASICは論理ゲートが多い, しかしこのデジタル技術はアナログ機能をうまく実装するためには最適化されていない, 高性能ADCsのような. 加えて, 供給元の限られた数のため, ASICはまた、システムデザイナーが小さな範囲内でのみ選択できるようにする.

超音波設計を実現するための回路基板クローニングの柔軟性の紹介. IPCBも提供されて PCBメーカー and PCB製造 technology.