高精度DAC AD5791使核磁共振圖像質量更清晰
2010-03-15 10:14:34 本站原創隨著中國人口老齡化的加劇、醫療條件的改善以及中國政府大規模投資醫療保健產業等有利因素的推動，中國電子醫療市場尤其是高端醫療電子市場的需求不斷增長。這些針對醫院及專業醫療機構的高端醫療設備包括例如計算機斷層掃描(CT)、核磁共振成像(MRI)、X射線設備等的強烈需求勢必會帶來醫療電子技術進一步的發展和繁榮。對于高端醫療設備市場來說，國外領先的醫療器械供應商現在也面臨著本土企業的競爭與追逐，通過在華設立研發中心以及引進優秀人才來提高中國市場的研發能力是保持競爭力的優勢所在。
ADI亞太區醫療事業資深業務經理周文勝表示：“ADI作為醫療電子領域的領先供應商，也致力于提供卓越的中國醫療IC產品服務，并推出了一系列相關產品，如ADAS1128 24位電流數字轉換器、ADuM4160單芯片USB隔離器 (通用串行總線隔離器)和用于超聲波系統的AD927x 系列8通道接收前端。此次推出的AD5791高精度20位數模轉換器 (DAC)是具有真正1ppm(百萬分之一)分辨率和精度的DAC器件，有助于為臨床醫生和放射科醫生提供超清晰的圖像，幫助他們看清比以前更細小的解剖結構和病變，如乳癌細胞。”
ADI亞太區醫療事業資深業務經理周文勝
AD5791精度高達1ppm，其精度和分辨率均高出同類轉換器4倍。1ppm的模擬系統設計通常都面臨復雜的工程技術挑戰，需要將多個較低分辨率的DAC和大量分立器件與支持IC整合在一起，同時伴隨著相當大的開發風險和高代價的修改時間，才能優化電路參數、減小誤差和設計出復雜的自動校準電路。AD5791具有1ppm的分辨率和精度、低噪聲(1ppm以下)、快速刷新率(1us)和非常低的輸出漂移(在1ppm以下)，因而能極大地簡化設計任務、減少開發成本和降低風險。
AD5791
20位的AD5791提供最大±1 LSB的相對精度指標，并且可以在最大±1 LSB DNL指標下保證單調性輸出。AD5791具有0.025ppm的低頻噪聲和0.05ppm/C的輸出漂移。如下圖所示，輸出范圍可配置為標準單極性(+5V，+10V)或雙極性(±5V，±10V)電壓。AD5791使用通用的三線串行接口，工作時鐘速率可達50MHz。
AD5791功能方框圖
MRI(核磁共振成像)掃描可以提供特別清晰的人體圖像，常用于診斷種類廣泛的各種疾病和損傷，如老年癡呆癥、腫瘤和韌帶撕裂等。如下圖所示在MRI系統中，這種突破性技術不僅提高了圖像質量，而且可以對高磁場強度應用中的XYZ軸的磁強梯度進行精確控制，從而實現超高圖像分辨率和對比度。使用低噪聲、低漂移和高線性性能的AD5791后，免除了因系統校準周期導致的MRI系統頻繁離線，有效延長MRI系統的工作時間。該新款轉換器還減少了復雜校準算法的必要性，因而能降低工程和系統維護成本。除了MRI系統外，適合AD5791的其它應用還包括：測試與測量系統、高端科學和航空儀表、通信設備以及工業控制系統等。
MRI系統的梯度磁線圈
據周文勝介紹，這款器件是ADI核心產品技術部門（CPT）推出的新產品，該部門致力于對新工藝和新設計的開發，以實現更高的產品性能。高達1ppm的精度可謂是突破性的進展，對于MRI應用，數據轉換性能的增強可以幫助成像系統設計師提高圖像清晰度，加快醫生診斷早期疾病的速度，從而實現及時治療。此外，AD5791 DAC提供特別低的噪聲性能，減少了圖像假影，因而能減少對多次MRI掃描的需求。而更低的圖像誤差率和更高的可靠性則可以確保在更短的時間內高效地治療更多的病人。”
對于醫療電子市場，周文勝認為和ADI一直關注的分析儀器、超聲/成像及監護設備相比，消費類的醫療市場有望快速成長，所以上述傳統大型設備的小型化以及高精度無疑將是兩個重要的發展方向。
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