结构紧凑的超声成像系统连续波多普勒(CWD)设计的挑战

图3. 由MAX2038和MAX2034构成的超声接收机的单通道简化框图。MAX2038集成了八路VGA和CWD I/Q混频器/波束成型器,MAX2034集成了四路LNA。
对于功耗和空间要求苛刻的高端应用,可以选择图4所示MAX2078新款、具有更高集成度、更低功耗的解决方案。该款完全集成的八通道接收器在单芯片双极型IC中包含了:LNA、VGA、抗混叠滤波器以及完全可编程的CWD混频器/波束成型器,这些器件使得各种超声系统不再受早期延时线CWD架构的制约,能够达到出色的CWD性能。

图4. MAX2078超低功耗、八通道超声接收器,带有CWD波束成型器,器件内部集成了八个高性能、低功耗超声接收通道,每个通道包括:LNA、VGA、抗混叠滤波器以及完全可编程的I/Q混频器/波束成型器。
构建CWD接收器的另外一个潜在问题是LNA放大器的SNR指标,为了降低功耗、减小尺寸,许多超声设计人员选择了CMOS LNA,这样的器件可能适合某些能够控制CWD性能的应用。利用几何尺寸低于0.35µm的CMOS工艺制作放大器时需要特别注意这个问题,在如此小尺寸的制造工艺中生产出的电路往往具有较大的1/f噪声,1/f噪声会引起LNA增益的低频调制,这是一个极其负面的影响。
较强的RF CWD杂波通过这种LNA时将产生较大的低频调制噪声,从而降低SNR指标和CWD检测灵敏度。因此,为了满足高性能的应用需求,应选择类似于MAX20344通道超声LNA的低功耗双极型放大器。
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