AFE5809, il primo front end analogico a ultrasuoni con demodulatore digitale da TI


Texas Instruments è da tempo impegnata nella crescita della tecnologia per migliorare la qualità e l’accessibilità delle apparecchiature medicali in modo da migliorare il settore dell’assistenza sanitaria del ventesimo secolo e dei secoli successivi. Grazie all’ampia gamma di prodotti analogici e per l’elaborazione embedded, dai blocchi di progettazione alle soluzioni di semiconduttori complete, oltre alla comprensione dei sistemi, fino a un’infrastruttura di supporto globale, a una tecnologia dei processi avanzata e al coinvolgimento nel settore medicale, TI contribuisce a rendere più flessibile, economica e accessibile l’elettronica medicale innovativa. L’esperienza di TI in mercati diversi tra loro, quali le comunicazioni wireless, l’elettronica di consumo, il settore automotive e aerospaziale, consente agli ingegneri di soddisfare le esigenze sempre crescenti di velocità e elevata precisione, consumi e dimensioni delle apparecchiature ridotti, mantenendo allo stesso tempo standard elevati di qualità e affidabilità richiesti dal mercato medico.

Recentemente Texas Instruments ha presentato il proprio primo front end analogico (AFE, Analog Front End) in grado di integrare demodulazione e decimazione I/Q digitale in modo da ridurre la necessità di elaborazione FPGA nei sistemi ecografici e nelle applicazioni a ultrasuoni, come i sonar e sistemi di test non distruttivi.

Oltre all’integrazione della demodulazione I/Q digitale su chip,  l’AFE5809 integra anche un processore Doppler a onda continua (CWD, Continuous Wave Doppler) per la misurazione su chip della velocità del flusso sanguigno, riducendo le distinte base (BOM) nelle apparecchiature mediche ecografiche. Inoltre, il nuovo AFE consente ai progettisti di ottimizzare le prestazioni di sistema con una vasta gamma di combinazioni selezionabili di potenza/rumore.

Principali caratteristiche e vantaggi di AFE5809

  • Riduzione della necessità di elaborazione FPGA: La demodulazione digitale su chip comporta una riduzione del flusso di dati nel sistema e delle tracce LVDS, ottenendo progetti più economici.
  • Progettazione integrata con mixer ad onda continua (CW, Continuous Wave): Il mixer CWD integrato e l’amplificatore di somma con basso rumore di fase close-in, di -156 dBc/Hz a un offset di 1 kHz dalla portante di 2,5 MHz, consentono la misura della velocità del flusso sanguigno.
  • Rumore e consumi dell’AFE ecografico con demodulazione digitale più bassi del settore: L’AFE5809 presenta i valori più bassi del settore relativamente a rumore (0,75 nV/rtHz) e consumi (158 mW/canale). Inoltre, ciascun convertitore analogico-digitale (ADC, Analog-to-Digital Converter) a 14 bit da 65 MSPS in AFE5809 fornisce un rapporto segnale-rumore (SNR, Signal-to-Noise Ratio) di 77 dBFS, che si traduce in immagini vivide.
  • Profili preimpostati: Il demodulatore I/Q digitale presenta fino a 32 profili  di configurazione preimpostati, per semplificare il  progetto.
  • Ottimizzazione del sistema: Una gamma completa di funzioni integrate in AFE5809 consente ai progettisti di ottimizzare le prestazioni di sistema nelle applicazioni ecografiche e a ultrasuoni.
    – Amplificatore a rumore ridotto (LNA, Low-Noise Amplifier) programmabile con terminazione attiva flessibile.
    – Guadagno massimo di 54 dB per un range dinamico di qualità superiore.
    – ADC a 12 e 14 bit  con LVDS in uscita fino a 65 MSPS.-
    – Demodulatore I/Q digitale con fattore di decimazione da 1 a 64.
    – Modalità programmabili per ottimizzare consumi e prestazioni per svariate modalità di imaging.
    – Supporto per l’elaborazione di segnali a bassa frequenza (<100 kHz).

Sono disponibili sia il modulo di valutazione AFE5809EVM che un modello TINA-TI SPICE per semplificare la simulazione delle prestazioni di AFE5809 da parte dei progettisti.
L’AFE5809 è disponibile nel package BGA a 135 pin da 15 x 9 mm.

Prodotti analogici altamente ottimizzati e gamma completa per applicazioni medicali

L’AFE5809 amplia la famiglia AFE58xx TI di AFE ecografici completamente integrati, inclusi i modelli AFE5808A e AFE5807 per l’imaging ad alte prestazioni, AFE5803, AFE5804 e AFE5805 per ecografie in formato da portatile a gamma media e AFE5801 e AFE5851 per ecografie in formato manuale ultra portatile.
Tutti i dispositivi AFE58xx sono integrati sul lato di trasmissione con uno switch TI LM96530/TX810 T/R, un generatore di impulsi LM96550 e un formatore del fascio di trasmissione LM96570. La gamma completa di prodotti di TI per l’elaborazione integrata, la catena del segnale e la gestione dell’alimentazione per applicazioni ecografiche consente ai produttori di introdurre più rapidamente sul mercato sistemi ecografici innovativi.

Ulteriori informazioni sui prodotti TI per le applicazioni di imaging medicale:

  • Per scaricare la scheda tecnica e ordinare campioni e moduli di valutazione di AFE5809, visitare la pagina www.ti.com/afe5809-pr-eu.
  • Per visualizzare la gamma completa di prodotti TI per le applicazioni ecografiche in un diagramma a blocchi interattivo dei sistemi ecografici: www.ti.com/ultrasoundsbd-pr.
  • Per ulteriori informazioni sull’offerta di TI per applicazioni di imaging medicale, visitare il sito Web www.ti.com/medicalimaging-pr
  • Per ulteriori informazioni sulla gamma completa di TI per applicazioni medicali, visitare il sito Web www.ti.com/medical
  • Per scaricare la Guida di TI per le applicazioni di imaging medicale: www.ti.com/imagingguidepdf-pr.

http://www.ti.com/medical

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