二、核心特性

2.1 低功耗設(shè)計(jì)

AD9671在功耗方面表現(xiàn)出色。在時(shí)間增益補(bǔ)償（TGC）模式下，每通道功耗僅為150 mW（40 MSPS）；連續(xù)波（CW）模式下，每通道功耗為62.5 mW；在掉電模式下，功耗小于30 mW。這種低功耗特性使得它非常適合便攜式醫(yī)療設(shè)備等對(duì)功耗敏感的應(yīng)用。

2.2 高性能LNA

低噪聲放大器（LNA）是AD9671的關(guān)鍵部分。它具有0.78 nV/√Hz的低輸入?yún)⒖荚肼暎ㄔ鲆鏋?1.6 dB時(shí)），并提供15.6 dB、17.9 dB和21.6 dB三種可編程增益。此外，LNA還具備靈活的有源輸入阻抗匹配功能，能夠優(yōu)化不同探頭阻抗的匹配效果。

2.3 可變?cè)鲆娣糯笃鳎╒GA）

VGA提供45 dB的衰減范圍和線性dB增益控制，后置放大器（PGA）增益可在21 dB、24 dB、27 dB和30 dB之間選擇。這種靈活的增益控制能力使得AD9671能夠適應(yīng)不同的信號(hào)強(qiáng)度和應(yīng)用需求。

2.4 抗混疊濾波器（AAF）

AAF是一個(gè)可編程的二階低通濾波器（LPF）和高通濾波器（HPF），其低通截止頻率可在8 MHz至18 MHz或13.5 MHz至30 MHz之間調(diào)節(jié)，高通截止頻率為低通截止頻率的1/12。這種設(shè)計(jì)能夠有效抑制噪聲和混疊，提高信號(hào)質(zhì)量。

2.5 模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）

ADC具有75 dB的信噪比（SNR），分辨率為14位，采樣率最高可達(dá)125 MSPS。其輸出采用JESD204B Subclass 0編碼串行數(shù)字輸出，支持單、雙或四通道接口，方便與數(shù)字處理設(shè)備連接。

2.6 CW多普勒模式

在CW多普勒模式下，AD9671具備I/Q解調(diào)器和可編程相位旋轉(zhuǎn)功能，每個(gè)通道可獨(dú)立編程16個(gè)相位設(shè)置，動(dòng)態(tài)范圍為160 dBFS/√Hz，近場(chǎng)SNR為156 dBc/√Hz（1 kHz偏移，?3 dBFS輸入），非常適合相控陣波束形成應(yīng)用。

三、工作原理

3.1 TGC操作

TGC操作的系統(tǒng)增益分布在LNA、VGA和PGA等部分。LNA提供三種增益選擇，VGA由衰減器和放大器組成，其衰減范圍為?45 dB至0 dB，放大器增益為21 dB、24 dB、27 dB或30 dB。通過控制增益控制接口的差分電壓 (V_{GAIN})，可以調(diào)節(jié)VGA的衰減，從而實(shí)現(xiàn)總通道增益的調(diào)整。

3.2 有源阻抗匹配

LNA采用單端轉(zhuǎn)差分增益放大器，通過內(nèi)部開關(guān)控制兩個(gè)輸出引腳（LO-x和LOSW-x），可以合成三種不同的有源輸入阻抗值和一個(gè)未端接值。用戶可以通過SPI寄存器配置不同的反饋電阻，以實(shí)現(xiàn)與不同探頭阻抗的匹配。

3.3 數(shù)字解調(diào)器/抽取器

AD9671的數(shù)字處理部分包括RF抽取器、基帶解調(diào)器和基帶抽取器。RF抽取器可將采樣率降低一半，基帶解調(diào)器將RF信號(hào)下變頻為基帶正交信號(hào)，基帶抽取器則進(jìn)一步降低過采樣率。用戶可以通過向量配置文件設(shè)置解調(diào)頻率、抽取因子、數(shù)字增益補(bǔ)償?shù)葏?shù)。

四、應(yīng)用領(lǐng)域

4.1 醫(yī)療成像/超聲

AD9671在醫(yī)療超聲成像領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。其高性能的模擬前端和數(shù)字處理能力能夠提供清晰、準(zhǔn)確的圖像，滿足醫(yī)療診斷的需求。

4.2 無損檢測(cè)（NDT）

在無損檢測(cè)領(lǐng)域，AD9671可以用于檢測(cè)材料中的缺陷和損傷。其高靈敏度和低噪聲特性使得它能夠檢測(cè)到微小的信號(hào)變化，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

五、設(shè)計(jì)建議

5.1 電源連接

建議使用兩個(gè)獨(dú)立的1.8 V電源，分別為模擬（AVDD1）和數(shù)字（DRVDD）供電。如果只有一個(gè)1.8 V電源，應(yīng)先將其連接到AVDD1引腳，然后通過鐵氧體磁珠或?yàn)V波器進(jìn)行隔離后再連接到DRVDD引腳。

5.2 時(shí)鐘輸入

為了獲得最佳性能，建議使用差分信號(hào)驅(qū)動(dòng)AD9671的采樣時(shí)鐘輸入（CLK+和CLK?）?？梢允褂米儔浩骰?a href="http://m.sdkjxy.cn/tags/電容/" target="_blank">電容進(jìn)行交流耦合，并確保時(shí)鐘源具有低抖動(dòng)特性。

5.3 數(shù)字輸出接口

AD9671的數(shù)字輸出采用JESD204B接口，用戶需要根據(jù)具體應(yīng)用配置相關(guān)參數(shù)，如通道數(shù)、采樣率、幀格式等。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意信號(hào)的同步和對(duì)齊，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸。

六、總結(jié)

AD9671作為一款高性能的JESD204B八通道超聲AFE，具有低功耗、高性能、靈活配置等優(yōu)點(diǎn)。它在醫(yī)療超聲和無損檢測(cè)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。對(duì)于電子工程師來說，深入了解AD9671的特性和工作原理，能夠幫助他們更好地設(shè)計(jì)出滿足需求的系統(tǒng)。你在使用AD9671的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。