发布时间：2021-12-28 阅读量：1282 来源: 我爱方案网 作者: 我爱方案网整理
超声系统近年来也得益于芯片集成和功耗调整技术的突破。这些技术突破催生了更便携、更高效的超声系统，具有更佳的成像性能和更多的功能。更高的动态范围、更低的功耗以及更紧凑的系统级IC提供了高质量的图像，可更好地进行诊断。未来的超声系统可能是手持式的，并成为医师的第二个“听诊器”。
超声信号链图显示了一个超声系统信号链的简化框图。所有超声系统都在相对较长电缆的末端使用换能器，电缆长度一般为两米。此电缆至少包含8个——最多可达256个——微型同轴电缆，是系统中最昂贵的部件之一。在几乎所有系统中，换能器基元都直接驱动电缆。电缆电容成为换能器基元的负载，引起很大的信号衰减。它需要一个高度灵敏的接收器来保持动态范围和实现最佳系统性能。
典型超声信号链在发射端(Tx路径)，波束成形器决定针对所需焦点而设定的脉冲序列延迟模式。然后，波束成形器的输出由高压发射放大器放大，以驱动换能器。这些放大器由数模转换器(DAC)或者高压FET开关阵列控制，将发射脉冲整形，以便更好地向换能器基元传输能量。在接收端，发射/接收(T/R)开关(通常是一个二极管电桥)阻挡高压Tx脉冲。某些阵列会使用高压(HV)多路复用器/解复用器来降低发射和接收硬件复杂度，但这样会牺牲灵活性。
时间增益控制(TGC)接收路径由低噪声放大器(LNA)、可变增益放大器(VGA)和模数转换器(ADC)构成。VGA通常提供线性dB增益控制，与超声信号反射衰减匹配。在操作人员的控制下，TGC路径用于在扫描过程中保持图像的均匀性。低噪声LNA对于尽可能降低随后的VGA噪声分配极为关键。在需要输入阻抗匹配应用中，有源阻抗控制使噪声性能最佳。通过VGA将宽动态范围的输入信号压缩，以满足ADC的输入范围要求。
LNA的折合到输入端的噪声限制了可分辨的最小输入信号，而折合到输出端的噪声主要取决于VGA，它限制了特定增益控制电压下可以处理的最大瞬时动态范围。该限制是根据量化本底噪声设定的，而量化本底噪声由ADC的分辨率决定。早期的超声系统基于10位ADC，但多数现代系统使用12或14位ADC。抗混叠滤波器(AAF)限制了信号带宽，同时也抑制了ADC之前TGC路径中的无用噪声。
医用超声的波束成形是指信号的相位对准和求和，这些信号由共同的信号源生成，但是由多基元超声换能器在不同的时间点接收。在连续波多普勒(CWD)路径中，对接收器通道进行移相和求和，以提取相干信息。波束形成有两个功能： 一个是为换能器定向，以提高其增益，另一个是定义人体内的焦点，由该焦点得到回波的位置。波束成形可以采用两种不同的方法实现：模拟波束成形(ABF)和数字波束成形(DBF)。
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在任何数字电子系统中，时钟信号都扮演着“心脏起搏器”的角色。
RTC晶振与普通32.768kHz晶振的PCB设计要点基本一致，其核心均在于通过优化布线以降低杂散电容、确保频率精度，并依托合理的布局规划最大限度屏蔽来自板上其他信号源的电磁干扰。
按晶振的功能和实现技术的不同，分为温度补偿晶振（TCXO）、压控晶振（VCXO）、恒温晶振（OCXO）。
为了在性能与功耗之间取得最佳平衡，需要根据具体应用场景，对基准时钟进行相应的分频、倍频或转换处理，从而为各模块提供适宜的时钟信号。此时，分频技术就成为连接晶振基准频率与系统需求的关键，通过数字电路将晶振原始频率按固定比例降低，输出符合要求的低频时钟信号。
RTC芯片是一种专门用于精准计时、掉电续时的专用集成电路，其核心功能是提供精准、稳定的时间信息（包括秒、分、时、日、月、周、年），并能在主电源断电后依靠备用电池继续保持计时，从而确保时间持续不间断。
