ADI推高性能電流數(shù)字轉換器，加速醫(yī)療影像設備升級

雖然沒有消費、汽車等行業(yè)高調，但醫(yī)療影像市場的成長也沒有落人之后。在2012年，影像診斷產(chǎn)品市場銷售額達361 億美元，以10.3%的市場份額位居全球醫(yī)療器械市場第3位。有機構預測，到2018年，全球醫(yī)療影像市場將以3.8%的年均增長率增至451億元的規(guī)模。而中國市場，也將成為繼美日兩國之后的世界第三大市場。

現(xiàn)今，國內醫(yī)療影像設備的發(fā)展，有著“三高”化的趨勢，即高分辨率、高集成度和高端化。要實現(xiàn)這三高，必須有芯片的支持，ADI公司近期發(fā)布的電流數(shù)字轉換器模塊ADAS1131就體現(xiàn)了這種趨勢。

以CT、數(shù)字X光機為代表的醫(yī)療影像設備，前端的數(shù)據(jù)采集是其核心功能部件之一，ADAS1131正是擔負了此功能。它是一款256通道、24位電流數(shù)字轉換器模塊，采用15 mm2 BGA封裝，管腳間距為0.8 mm；具有同步采樣功能，無電荷損失，無數(shù)據(jù)采集死區(qū)時間；超低噪聲；超低功耗；包含了電源和基準電壓的去耦電容；集成了所有相關內部緩沖器、用于數(shù)據(jù)采集的去耦和旁路電容，進一步減少了元件數(shù)量，簡化了電路板布局。

與市面上其他電壓信號轉數(shù)字信號的器件不同，ADAS1131采用了電流到數(shù)字的轉化結構，“其最大價值是可以簡化CT系統(tǒng)的設計，并顯著降低系統(tǒng)級成本”，ADI公司亞太區(qū)醫(yī)療行業(yè)市場經(jīng)理王勝這樣表示。ADAS1131的256通道設計、24位的分辨率，集成的去耦和旁路電容，省去了很多外部元件，大幅簡化了設計流程。

綜觀CT四十多年的歷史，其結構已經(jīng)發(fā)生質的飛躍，從最初的單排到現(xiàn)在多層、多排，系統(tǒng)復雜度的不斷提升給廠商帶來了巨大的挑戰(zhàn)。從多層數(shù)要求來說，需要器件的集成度更高、尺寸更小、功耗更低；從降低X射線劑量，減少對病人的損害方面來說，則需要器件低噪聲更低。ADI公司在2009年推出了128通道CT前端ASSP ADAS1128，就是針對此狀況而開發(fā)的。該產(chǎn)品是當年在開放市場上能獲得的集成度最高的AFE。作為升級版本，ADAS1131的通道數(shù)加倍，但體積確進一步減小。還有很重要的一點，該產(chǎn)品具備了無數(shù)據(jù)采集死區(qū)時間的特性，“設備將光信號不停地轉換為電信號，但電信號的采集以常規(guī)的積分方式會出現(xiàn)交替積分產(chǎn)生切換的時間間隔，這就形成了‘死區(qū)’”，王勝解釋到，“ADI解決了這個難題，使得所有的電流信號都能被持續(xù)的采集到，這樣就獲得了所有的信息，提高了采樣采集精度。”

除去內部特性，在布局走線上，ADAS1131也比前代更有優(yōu)勢，其采取了四層輸入迂回布線，走線寬度和間距達到了4mil/4mil，具有6mil通孔，降低了PCB設計難度、設計成本，并提高了可靠性。同時，ADI還提拱了完備的評估套件，包括了含2個ADAS1131的512通道數(shù)據(jù)采集板，以及具有線性穩(wěn)壓器、ADC基準電源和Xilinx Spartan-6 FPGA的接口板。這些，都幫助工程師能更快掌握ADAS1131的特性。

從ADAS1128到ADAS1131，歷經(jīng)了5年的時間，那為什么要這么長時間才推出換代產(chǎn)品呢？王勝說，“其實ADI早有技術儲備，到現(xiàn)在才推出ADAS1131，是因為期間市場還不成熟。”當年，國內鮮有企業(yè)涉足CT領域，但現(xiàn)在已經(jīng)有多家公司有產(chǎn)品問世，這也從側面反映了國內的醫(yī)療影像設備市場有了長足的進步。而在未來，這個領域還會有極為廣闊的空間。