让超声成像质量更高些、功耗更低些

超声平台的成像质量与系统功耗，向来是此消彼长的“零和游戏”，对于便携设备尤甚。早在2007年4月，ADI推出了全球第一款集成八通道的芯片——AD9271，但一年半过去了，对于一些比较高端的应用，该芯片似乎在功耗上显得“心有余而力不足”了。

这个时候应运而生更高性能、更低功耗的芯片也就成了必然。“业界一直在盼着这两款芯片，”ADI大中国区资深业务经理周文胜这样对电子工程世界说。

究竟，这是两款什么样的芯片？

真正的“单芯”

谈及最新推出的两款八通道超声接收器AD9272、AD9273,周文胜更愿意将其形容为真正的“单芯”解决方案。与此前的AD9271一道，AD927x产品利用集成了八个通道的单芯片取代了以往的分立解决方案，每个通道中都包含一个低噪声放大器(LNA)、一个可变增益放大器(VGA)、一个抗混叠滤波器(AAF) 和一个12-bit模数转换器(ADC)。

“与数字技术相比，模拟技术更多地是靠积累，”周文胜感慨。从以往的分立方案到“单芯”方案，从AD9271到如今的AD9273、AD9273,看似模拟产品的功能只前进的一小步，实际上在其后蕴含着相当多的工艺背景。其中，最宝贵的，恰恰是ADI拥有这样一些有积累的老工程师：在公司成立时他们就在ADI工作，现在已经六、七十岁，仍然在为ADI工作，他们甚者可以拍拍CEO的肩膀随意地聊天。同时随着产品平台化的转移，越来越多的公司走向方案提供，因而ADI也增加了很多系统集成工程师，人员也就成了ADI市场份额的核心力量。

与ADI在2007年财年的销售额24.3亿美元相比，医疗电子的份额约为5%，与传统的优势终端市场工业与仪器仪表、消费类产品、无线基础设施相比并不算大。但平均每年18%左右的增长仍然使人不得小觑。同时，医疗电子也被众多商家视为继PC、手机之后下一轮的竞争之地。

传统意义上的医疗电子领域，可以分为5部分——成像、病人监护、仪器仪表、消费类及植入器械。其中医学成像包括CT、超声波、数字X射线机、MRI，目前全球范围内最热门的是超声波和数字X光机（2000年以前基本是模拟X光机，这块数字化比较快）。而目前国内生产CT的厂商比较少，耳熟能详的是GE、东软。同时MRI在国内也不是非常成熟。而ADI的大部分医疗业务都来源于医学成像系统。

病人监护的类别更多的是指心电图机、脉搏血氧仪、呼吸机和自动外部除颤器。比如高危病人需要随身携带的脉搏血氧仪带GPS功能，可以卫星定位病人的位置，如果发生问题，可以通过最近的救护中心抢救病人。

仪器仪表主要就是分析。如血液分析、尿液分析等。

剩余的两个部分消费类和植入式器材，ADI现在做的比较少，但也非常关注。在过去的十到二十年间，消费类产品在欧美比较流行，葡萄糖监控仪、耳温计和血压与心率监控仪都属于此类产品。植入性器材一般都是集成的小系统，它可以检测到你血糖的浓度，当这个浓度大于一定程度的时候需要释放药物，这个药品已经植入你的体内，这时候它就会刺激释放这个药物，这种技术在国内还没有，但是在国外已经非常热门。



性能与功耗的平衡

而此次新产品的推出，ADI依然瞄准了其主要业务来源——成像，即AD9272和AD9273，这两款芯片拥有更大的灵活性，客户拥有更多的选择。其中AD9272具有业界最低的终端噪声，适合需要获得卓越图像质量的高、中端推车式超声设备；而AD9273在同类产品中，能提供最高的电源效率，满足便携式超声系统的需求。与AD9271不同，AD9272、AD9273是ADI的第二代芯片。AD9271是全球第一颗全集成的芯片AD9272的动态范围比AD9271大，但功耗差不多；而AD9273信号噪声等与AD9271类似，但功耗可以做到很低。

在现实环境下工作时，AD9272在5MHz下具有低噪声和最佳的动态范围，折合到输入端噪声仅为0.75 nV/rtHz，其输入动态范围也比同类器件高出6 dB/rtHz。对于便携式超声设备而言，AD9273重点强调低功耗，在12-bit、40 MSPS时，每通道功耗低于100 mW，有助于延长超声设备的电池寿命。  

AD9272与AD9273具有高达42 dB的可变增益范围，可选的抗混叠滤波器，并与ADI同系列的其它产品引脚兼容。AD9272内置ADC的转换速率高达80 MSPS；AD9273内置ADC的转换速率高达50 MSPS。AD9271的可变增益范围为30 dB，内置ADC的转换速率高达50 MSPS。

通过对芯片性能的提升， AD9272、AD9273为超声系统带来了更多的改进：首先它可以改变成像的分辨率，获得更深的透视，这个是由动态范围确定。动态范围的增大本身可以检测到更微弱的信号，同时也加大了很小信号和很大信号之间的动态范围，从而可以到很浅的表皮也可以得到很深的组织内的图像，同时由于前端的低噪放功能的改进，也使得其对组织和血液流动观察会更清晰。

更小的外形和更低的成本，便携式的超声设备无疑是救护车、野战医院、病床边的首选。同时也得到了更长的电池寿命和更高的可靠性，这个是由一致性带来的好处，原来的系统方案设计的是八个通道，每个通道是由几个芯片工作，芯片之间难免出现不协调，而在一颗芯片内一致性是非常好。