德州仪器专家分享：医用超声成像供电技术

噪声是按照谱噪声密度和输出噪声电压（μVRMS）进行分类的。电源纹波抑制（PSRR）指的是输出端来自于输入端纹波的纹波量。大多数设计者都选择线性稳压器来提供干净的电压轨，以实现系统性能的最大化。在数据手册首页宣传其PSRR和噪声性能规格的线性稳压器经过优化，用于为对噪声敏感的模拟集成电路供电。

　　AFE，如AFE5808A，包含8通道电压控制放大器，具有低噪声放大器，增益可编程放大器，CW混频器，ADC以及其他模拟电路。该器件需要几种电压来为各种电路模块供电，比如1.8，3.3和5V。

　　LDO稳压器适用于为这些AFE电压轨供电，因为所需的电流很小。为了进一步改善效率并节省板上空间，由封装在一起的开关稳压器和LDO可以为高灵敏度的模拟电路供电。例如，TPS54120是一种集成了dc/dc转换器和LDO的低噪声电源，它最大支持1A电流，可以为5或12V总线提供高效的开关稳压器和高PSRR的LDO，输出噪声低至17μVrms。

　　超声发送脉冲发生器，如LM96550，包含8个高压脉冲发生器，带有集成二极管，可产生高达±50V的双极脉冲，峰值电流高达2A，脉冲速率高达15MHz。因为发送脉冲发生器还实现了数模转换，所以需要由另一套电压轨为电平位移器和低压逻辑供电。

　　需要一种分离轨电源，而在逆变降压/升压结构中的降压转换器（如TPS54060）很容易就能从中级总线电压中得到正和负的电压轨。在每条电压轨上都采用低电流LDO来帮助消除任何来自于逆变降压/升压转换器的开关噪声是一种很好的设计。

　　超声发送/接收开关保护低噪声放大器（LNA）的AFE输入不受发送通道的高压脉冲的影响。输入电压是由发送脉冲发生器的输出传送的，而LNA的输出电压是±0.7V，而电流则箝位在1mA。与发送脉冲发生器类似，该开关需要分离轨电源用于模拟供电以及负向高压偏置供电。偏置电源必须是连接到开关的最大负电源电压。

　　超声成像系统包含模拟和数字集成电路，这两者有不同的供电考虑。线性稳压器可以为模拟电路提供低噪声性能。开关稳压器提供了更高的效率，通常更适用于为大电流、高性能DSP供电。