超声成像已经经历了多年的发展，以满足从日常产前保健到高级心脏成像等越来越复杂的诊断要求。超声波接收系统也经历了从分立器件向集成芯片的转移。



ADI公司推出的第三代八通道超声接收器AD9276和AD9277针对CW(连续波)和PW(脉冲波)多普勒超声而设计，在单个芯片中集成了CW多普勒信号处理的增益、滤波、数据转换和解调功能，同时减少了中端和高端手推式超声系统的系统尺寸、复杂性和功耗。

AD9276八通道超声接收器将一个八通道VGA(可变增益放大器)与一个LNA(低噪声前置放大器)、抗混叠滤波器和一个12位80MSPS ADC集成在一起。AD9277八通道超声接收器具备相同的集成度，但AD9277集成了一个14位50MSPS ADC，可以提供更大的动态范围。这两款八通道接收器在实际环境下工作时都具备很低的输入等效噪声(典型值为0.75nV/√Hz @ 5MHz)，其输入动态范围比同类竞争器件高6dB/√Hz。利用AD9277，在14位分辨率时可获得3dB的动态范围改善。AD9276/7的输入噪声电流仅有1pA/√Hz，有源端接可使动态范围提供3dB和6dB，总通道噪声为0.83nV/√Hz，线性输入动态范围高达0.733Vpp。AD9276在40MSPS、12bit时每通道功耗为190mW，AD9277在40MSPS、14bit时每通道功耗为190mW，并且所需的电路板尺寸比同类竞争超声接收器子系统小80%。

AD9276和AD9277包含一个集成式I/Q解调器，每个通道都带有可编程相位旋转，减小了尺寸并降低了功耗，同时提高了CW多普勒信号路径的性能。每个LNA输出驱动I/Q解调器，具有产生160dB/√Hz的输出动态范围。

AD9276和AD9277具备42dB的可变增益范围和一系列抗混叠滤波器选项。这些新型接收器还具备SPI(串行端口接口)，设计工程师可以利用这个接口，针对给定的成像模式、探针或功率要求进一步定制噪声和功率性能。在CW多普勒模式下，每个解调器都具备附带16个相位调节的独立可编程相位旋转，通过SPI实现。

用户还可以通过SPI接口对AD9276/7中的几十个寄存器进行设置，对端接模式、探针、电压、LNA增益、VGA偏置电流、高通和低通滤波器的截止频率等参数进行设定，从而优化超声信号处理架构，平衡噪声和功耗。当需要高精度、低噪声时，可以增大LNA的偏置电流，从而降低LNA的输入噪声，代价是会增加功耗。在电池供电的便携式超声波设备中，例如用于急救和战场诊断的超声波检测仪，用户可以减小LNA的偏置电流，降低功耗，从而延长电池的使用寿命。用户甚至可以根据需要对系统性能进行动态变更，而且所有参数可进行一键式存储。

ADI公司亚太区医疗事业业务经理周文胜介绍说，ADI的上一代解决方案是由AD9272+AD8339构成的CW多普勒信号链。此次推出的AD9276和AD9277将I/Q解调器和移相器也集成进来，相当于集成了AD8339的全部功能，显著降低了系统成本和功耗。AD9276/7直接支持宽范围的探测技术，通过处理增益改善了性能，可以支持不同的超声波探头。AD9276/7使得超声波检测仪能够具有更细的分辨率、更深的穿透力和更好的血流可视化效果，并且降低检测仪的成本和体积，便于在病床旁进行检查，快速取得结果。