利用具有CW(连续波)多普勒测量功能的超声设备， 可以测量经常只有极微弱信号的血液流量。 当血液容量较低或者 检测目标与传感器之间的距离较远， 若要检测有限的信号电平， 接收器信号链的动态范围必须非常大， 通常需要160 dB/Hz。 目前的技术采用模拟延迟线， 后接一个极高动态范围I/Q(同相/正交)解调器， 用来提取多普勒信号; 这种技术 可能不够精确。 此外， 这些设计都要求较大的电路板空间和高功率预算， 而且实施成本较高。

解决方案

利用八通道超声接收器AD9276和AD9277，系统设计人员可以在中高端手推式超声系统中提供CW多普勒和PW(脉冲 波)多普勒功能，同时缩减整体系统尺寸，降低复杂性和功耗。AD9276和AD9277在单芯片上集成处理多普勒信号所需 的增益、滤波、数据转换和解调功能。在CW多普勒模式下处理信号时，这些八通道超声接收器每通道的功耗仅为90mW，而且与超声接收器子系统竞争产品相比，所需电路板空间减少80%。同时提供最高达42dB的可变增益范围以 及多种抗混叠滤波器选择;在实际工作条件下，等效输入噪声典型值仅0.75 nV/√Hz(5 MHz)，为业界最低。

利用SPI接口，设计人员可以针对任何指定的成像模式或探头，进一步定制噪声和功耗性能。此外，集成式I/Q(同相/正交)解调器具有16种相位设置，可以通过SPI端口在各通道上实现可编程相位旋转。这不仅可以缩减尺寸和功耗，而且能改善CW多普勒信号路径的性能。每路LNA输出驱动一个I/Q解调器， 产生典型值超过160 dB/√Hz的输出动态范围。

AD9276 and AD9277 特性

八通道LNA、VGA、AAF、ADC与I/Q解调器

折合到输入端噪声: 0.75 nV/√Hz(增益=21.3dB，5MHz，典型值)

VGA衰减器范围:–42 dB至0 dB

单端输入;VIN最大值:733 mV峰峰值/550 mV峰峰值/367 mV峰峰值

双模式有源输入阻抗匹配

抗混叠滤波器(AAF)，可编程二阶LPF范围: 8 MHz至18 MHz

AD9276: 12位、80 MSPS ADC

AD9277: 14位、50 MSPS ADC

【AD9276】

八通道LNA/VGA/AAF/ADC和CW I&Q解调器

产品详情

AD9276具有低成本、低功耗、小尺寸、易于使用等优点。它内置8个通道，每通道包含一个低噪声前置放大器(LNA)的可变增益放大器(VGA)、一个抗混叠滤波器(AAF)、一个12位采样速率为10MSPS至80MSPS的模数转换器(ADC)和一个相位旋转可编程的I&Q解调器。

各通道的主要特性包括：可变增益范围42dB、全差分信号路径、有源输入前置放大器端接、最大增益高达52dB、转换速率最高达80MSPS的ADC。面向要求小封装尺寸的应用，该器件的通道针对动态性能和低功耗进行了优化。

LNA具有单端到差分的增益，通过SPI(串行外设接口)可选择。当增益为21.3dB时，LNA输入噪声典型值为0.75 nV/√Hz，当增益等于最大值时，整个通道的输入等效噪声为0.85 nV/√Hz。如果噪声带宽(NBW)为15MHz，LNA增益为21.3dB，则输入SNR(信噪比)约为92dB。在CW(连续波)多普勒模式，每个LNA输出驱动一个I&Q解调器。每个解调器都具有16个相位设置，可通过SPI独立对相位旋转进行编程。

应用

医疗成像/超声

汽车雷达

优势和特点

8个带LNA、VGA、AAF、ADC和I&Q解调器的通道

低噪声前置放大器(LNA)——欲了解更多信息，请查看数据手册。

可变增益放大器(VGA)

衰减器范围=-42dB到0dB

后置放大增益=21dB/24dB/27dB/30dB

dB线性增益控制

抗混叠滤波器(AAF)

可编程的2阶LPF(低通滤波器)，截止频率范围为8MHz到18MHz

可编程HPF(高通滤波器)

模数转换器(ADC)——欲了解更多信息，请查看数据手册。

CW模式I&Q解调器

独立的可编程相位旋转

输出动态范围每通道>160dBc/√Hz

低功耗，当以12位/40MSPS(TGC)采样时，每通道功耗为195mW

在CW多普勒模式，每通道功耗为90mW

灵活的关断模式

过载恢复时间<10 ns

从低功耗待机模式快速恢复，<2 μs

100引脚TQFP-EP封装

【AD9277】

八通道LNA/VGA/AAF/14位ADC与CW I/Q解调器

产品详情

AD9277针对低成本、低功耗、小尺寸及易于使用的应用而设计。它内置八通道的可变增益放大器(VGA)、低噪声前置放大器(LNA)、抗混叠滤波器(AAF)、14位10 MSPS至50 MSPS模数转换器(ADC)以及具有可编程相位旋转的I/Q解调器。

每个通道均具有42 dB的可变增益范围、完全差分信号路径、有源输入前置放大器终端、最大52 dB的增益以及转换速率高达50 MSPS的ADC。通道专门针对动态范围与低功耗而优化，适合要求小封装尺寸的应用。

LNA具有单端转差分增益，可以通过SPI进行选择。增益为21.3 dB时，LNA输入噪声典型值为0.75 nV/√Hz;在最大增益下，所有通道的折合到输入端噪声为0.85 nV/√Hz。假设噪声带宽为15 MHz且LNA增益为21.3 dB，则输入信噪比(SNR)约为92 dB。在CW多普勒模式下，各LNA输出驱动一个I/Q解调器。各解调器具有16种相位设置，可以通过SPI实现独立可编程相位旋转。

AD9277要求采用LVPECL/CMOS/LVDS兼容型采样速率时钟信号，以便充分发挥其工作性能。对于大多数应用来说，无需外部基准电压源或驱动器件。

为获得合适的LVDS串行数据速率，该ADC会自动倍乘采样速率时钟。它提供一个数据时钟(DCO±)用于在输出端捕获数据，以及一个帧时钟(FCO±)触发器用于发送新输出字节信号。

各通道可单独进入省电模式，从而延长便携式应用的电池使用时间。利用待机模式选项可以快速上电，以便开机重启。以CW多普勒模式工作时，VGA、AAF和ADC均进入省电模式。TGC路径的功耗与可选ADC速度功耗模式成正比。

该ADC内置多种功能特性，例如可编程时钟、数据对准、生成可编程数字测试码等，可使器件的灵活性达到最佳、系统成本降至最低。数字测试码包括内置的固定码和伪随机码，以及通过串行端口接口输入的用户自定义测试码。

AD9277采用先进的CMOS工艺制造，提供16 mm × 16 mm、符合RoHS标准的100引脚TQFP封装，额定温度范围为−40°C至+85°C工业温度范围。

应用

医疗成像/超声

汽车雷达

优势和特点

八通道LNA、VGA、AAF、ADC与I/Q解调器

低噪声前置放大器(LNA) - 欲了解更多信息，请参考数据手册。

可变增益放大器(VGA)

衰减器范围：−42 dB至0 dB

后置放大器增益：21 dB/24 dB/27 dB/30 dB

线性dB增益控制

抗混叠滤波器(AAF)

可编程二阶LPF范围：8 MHz至18 MHz

可编程HPF

模数转换器(ADC) - 欲了解更多信息，请参考数据手册。

CW模式I/Q解调器

独立可编程相位旋转

每个通道的输出动态范围：>160 dBFS/√Hz

低功耗：在14位/50 MSPS (TGC)时，每个通道为207 mW;在CW多普勒模式下，每个通道为94 mW

灵活的省电模式

过载恢复时间：<10 ns

可从低功耗待机模式快速恢复：<2 μs

100引脚TQFP_EP封装