数字X射线正在改变放射科的工作方式。这项技术能够减少患者的辐射照射、改进诊断的图像质量，而且同传统的X射线系统相比，可以减少数千美元的化学处理费用。

数字X射线的成形可被分为直接转换和间接转换。直接转换利用基于硒的面板将非吸收光子直接转换为电荷，如图1所 示。间接转换利用闪烁材料将光子转换为光，然后利用光电二极管、CCD或CMOS成像传感器将光转换为电信号，如图2所示。不论X射线能量如何转换为电信 号，都必须从模拟信号转换为数字信号，才能进行图像处理。虽然整个图像的更新速率相对较低(15～120帧/秒)，探测器却包含数百万个像素，在保证低成 本与低功耗的前提下，实现高速信号的准确转换以及保持读数的高精度是需要应对的挑战。

解决方案

信号的直接和间接转换都需要ADC，其采样速率应当等于阵列尺寸与更新速率的乘积。性价比最高和功耗最低的解决方案是利用一个或多个高速ADC依次将各像 素数字化。大型探测器可能需要利用几个模数转换器，以期望的更新速率对图像进行数字化。

虽然标准的图像增强器管提供8 bit～10 bit的深度，新的探测器具有更宽的动态范围，使用14-bit、16-bit甚至18-bit的模数转换器。凭借动态范围的改善以及灵敏度的提高，这些 无胶片探测器可以生成质量更高的图像，给诊断带来更多的信息。除了改善诊断所需的原始数据，数字处理还可以提高对比度,突出组织密度的差异。

ADI公司提供一系列高速、高分辨率ADC，以满足各种探测器阵列尺寸和更新速率需求。最高信噪比方面，AD762116-bit PulSAR® ADC的信噪比(SNR)为90 dB，转换速率高达3 MSPS。对于较低动态范围的系统，AD7484 14-bit SAR ADC在3 MSPS采样速率的信噪比(SNR)为 76.5 dB。AD7621与AD7484都是逐次逼近型模数转换器，具有优异的线性度，这对图像质量来说是一个重要的参数。对于较高速的ADC，AD9240与AD9244 14-bit单芯片ADC分别提供10 MSPS和40 MSPS/65 MSPS的采样速率。对于整个图像要求高更新速率的X射线设备而言，这些流水线型ADC非常适合。

【AD7621】

16位、2 LSB 积分非线性(INL)、3 MSPS PulSAR® ADC

产品详情

AD7621是一款16位、3 MSPS、电荷再分配SAR型、全差分模数转换器(ADC)，采用2.5 V单电源供电。该器件内置一个16位高速采样ADC、一个内部转换时钟、一个内部基准电压缓冲、纠错电路，以及串行和并行系统接口端口。

该器件具有三种采样模式：极高采样速率模式(宽带Warp模式)，适用于欠采样应用;快速模式(正常模式)，适用于异步转换速率应用;低功耗模式(脉冲模式)，适用于低功耗应用，功耗与吞吐量呈比例关系。

该器件采用48引脚LQFP或48引脚LFCSP封装，工作温度范围为-40°C至+85°C。

应用

医疗仪器

高速数据采集

数字信号处理

通信

仪器仪表

频谱分析

自动测试设备

优势和特点

16位分辨率、无失码

无流水线延迟(SAR架构)

差分输入范围：±VREF(VREF最高为2.5V)

吞吐量：

3 MSPS(宽带Warp和Warp模式)

2 MSPS(正常模式)

1.25 MSPS(脉冲模式)

积分非线性(INL)：

最大值±2 LSB(FS为±30 ppm)

信纳比：典型值89 dB @ 100 kHz

总谐波失真：典型值-103 dB @ 100 kHz

并行(16位或8位总线)和串行5 V/3.3 V/2.5 V接口

SPI®/QSPI™/MICROWIRE™/DSP 兼容

片内低漂移基准电压源，带有缓冲区和温度传感器

采用2.5 V单电源供电

功耗：典型值70 mW @ 3 MSPS(采用REF)

【AD7484】

14位3 MSPS SAR ADC

产品详情

AD7484是一款14位高速、低功耗逐次逼近型ADC，配有一个并行接口，最高呑吐量可达3 MSPS。该器件内置一个低噪声、宽带宽采样-保持放大器，可处理40 MHz以上的输入频率。

转换过程是一种专有的逐次逼近算法技术，因此无流水线延迟。输入信号采样以及转换启动均在CONVST信号的下降沿进行。转换过程通过内部调整振荡器进行控制。接口则通过标准并行信号线实现，使该器件可与微控制器和DSP直接兼容。

AD7484具有出色的交流和直流性能规格。工厂调整技术为高直流精度提供了保障，成就了极低的INL、偏移量和增益误差。

该器件采用先进的设计技术，可在高呑吐量的情况下实现极低的功耗。正常工作模式下的功耗为90 mW。提供两种省电模式：一种是睡眠模式，使基准电路保持激活状态，以便快速上电启动，这种模式下的功耗为2.5 mW;另一种是待机模式，功耗仅为10 µW。

AD7484采用一个2.5 V的片内基准电压，也可采用2.5 V的外部基准电压源。模拟输入范围为0 V至2.5 V，但通过偏移功能可将输入范围偏置±200 mV，这为用户设置信号范围的底端基准点带来了极大的灵活度，使用单电源运算放大器时也非常有用。

另外，AD7484还可通过第15位提供8%的超量程能力。因而，如果模拟输入范围偏离标称范围不超过8%，用户仍然可以通过第15位精确表示信号。

AD7484的电源电压为4.75 V至5.25 V，同时提供一个VDRIVE引脚，用户可用该引脚设置数字接口线的电平，此VDRIVE引脚的工作电压范围为2.7 V至5.25 V。该器件采用48引脚LQFP封装，额定工作温度范围为-40°C至+85°C。

优势和特点

高呑吐量：3 MSPS

宽输入带宽：40 MHz

SAR ADC无流水线延迟

出色的直流精度性能

两个并行接口模式

低功耗：90 mW(全功率)和2.5 mW(睡眠模式)

待机模式：最大2 µA