PCB 뉴스 - 회로기판 클론으로 초음파 설계의 유연성 실현

ADI의 AD9272/AD9273 통합 LNA/AAF/ADC 및 교차점 스위치와 같은 초음파 서브시스템은 가장 일반적인 수신 경로인 전체 TGC 경로를 구현합니다.이 두 장치는 시스템 설계자에게 성능과 전력 소비의 균형을 맞추는 유연성을 제공합니다. 고성능 AD9272는 저소음 특성(0.75nV/rt Hz), 저전력 AD9273은 40MSPS의 샘플링 속도를 가지고 있습니다.전체 TGC 채널은 100mW만 사용합니다.두 핀이 호환되는 장치는 직렬 I/O를 사용하여 낮은 핀을 생성합니다.모두 컴팩트형 14mm * 14mm * 1.2mm 패키지로 제공됩니다.멀티 칩 솔루션에 비해 각 채널의 설치 공간과 전력 소비량을 33% 이상 줄일 수 있습니다.

대부분의 초음파 시스템 회사들은 그들의 핵심 지적 재산권 (IP) 이 프로브와 빔 성형 기술에 있다는 것을 인정한다.다중 채널 칩이 빠르게 유행하는 장치가 되고 있다.또한 고가의 ASIC 구성 요소에 대한 요구 사항을 제거하고 단일 TGC 경로에 대한 끊임없는 조정과 최적화를 제거하여 시스템 설계를 완료하고 더 많은 성능 또는 전력 절감을 얻을 수 있습니다.

설계자는 초음파 시스템의 다른 부분을 더 통합하는 것을 고려하고 있다.연구에 따르면 프런트엔드 전자 회로가 프로브와 더 가까우면 더 적은 프로브 손실과 더 나은 신호 감도가 발생하여 시스템 설계자가 LNA/VGA와 같은 프런트엔드 장치에 대한 요구 사항을 완화 할 수 있습니다.신호 체인의 이러한 부분의 통합은 유익한 것으로 입증되었습니다.

이러한 시스템 구분 방법을 사용하여 고성능 이미징 시스템을 구현할 수 있지만 휴대성, 크기, 전력 소비량 측면에서 볼 때 이것이 최선은 아닙니다.4채널 및 8채널 TGC, ADC 및 DAC의 출현을 통해 성능 저하 없이 크기와 전력 소비량을 더욱 줄여 새로운 시스템 설계 방법과 새로운 공급업체를 이러한 시장에 도입할 수 있습니다.다중 채널 구성 요소를 사용하면 설계자가 PCB 보드에 구성 요소를 더 긴밀하게 배치하여 시스템의 채널 수를 늘릴 수 있습니다.또한 설계자는 여러 플랫폼에서 개발된 성숙한 전자 회로를 효과적으로 재사용할 수 있는 두 개 이상의 서브보드에서 민감한 회로를 분리하여 하나의 시스템 설계를 완료할 수 있습니다.

참고 채널 수가 증가할수록 동적 범위도 증가합니다.노이즈는 시스템에서 연관되지 않은 어셈블리로 효과적으로 처리됩니다.시스템의 채널 수를 두 배로 늘림으로써 노이즈를 절반으로 줄이고 동적 범위를 3데시벨 늘릴 수 있습니다.따라서 64채널 시스템은 16채널 시스템에 비해 동적 범위를 최대 12dB까지 늘릴 수 있습니다.

그러나 이 방법에는 몇 가지 단점이 있습니다. 채널 수를 늘리면 PCB 케이블링이"악몽"이 될 수 있습니다. 어떤 경우에는 설계자가 채널 수가 적은 구성 요소를 사용하도록 강요할 수도 있습니다.이것은 또한 기계 설계자에게 시스템 비용뿐만 아니라 팬 소음을 증가시키는 새로운 열 처리 과제를 안겨줍니다.

여러 해 동안 초음파 시스템의 연구와 개발은 중대한 기술 진보를 거두었지만, 그것은 여전히 매우 복잡하다.다른 복잡한 시스템과 마찬가지로 많은 시스템 파티셔닝 방법이 있습니다.

여러 해 동안 제조업체는 자체 맞춤형 ASIC를 설계하여 이러한 복잡한 시스템을 구현했습니다.이 솔루션은 일반적으로 1 과 같이 시간 이득 압축 (TGC) 및 Rx/Tx 경로의 대부분의 구성 요소를 통합하는 두 개의 ASIC로 구성됩니다.이 방법은 다중 채널 VGA, ADC 및 DAC에서 널리 사용되기 전에 흔히 볼 수 있습니다.사용자 정의 회로를 사용하면 설계자가 대부분의 신호 체인을 통합하면 외부 구성 요소의 수를 최소화할 수 있기 때문에 시간이 지남에 따라 유연하고 저렴한 기능을 통합할 수 있습니다.불행히도 시간이 지남에 따라 포토레지스트 기술을 기반으로 제조된 ASIC는 집적도와 전력 소비량에서 한계를 보였다.ASIC에는 많은 논리 게이트가 있지만 이러한 디지털 기술은 최적화되지 않아 고성능 ADC와 같은 아날로그 기능을 성공적으로 구현할 수 없습니다.또한 ASIC는 공급업체 수가 제한되어 있기 때문에 시스템 설계자가 작은 범위에서만 선택할 수 있도록 합니다.

플렉시블 회로기판 클론 구현 초음파 설계에 대한 소개입니다.Ipcb는 PCB 제조업체 및 PCB 제조 기술에도 제공됩니다.