超声波成像系统供电方案:8通道16位AFE IC专用电源设计

8 下载量 139 浏览量 更新于2024-11-28 1 收藏 5.92MB ZIP 举报
资源摘要信息:"超声波成像系统供电电路方案" 超声波成像系统是医疗影像领域的重要组成部分,其核心部件之一为接收模拟前端集成电路(AFE IC),该电路负责对超声波接收信号进行模拟处理并准备数据以供后续的模数转换和数字信号处理。针对八个16通道接收AFE IC的供电需求,本设计提供了一个优化的电源方案,旨在为超声波成像系统提供高效、稳定的电源。 电路方案特点: 1. 单芯片直流/直流转换器 + LDO 组合稳压器:该电路方案采用了单芯片的直流/直流转换器与低噪声线性稳压器(LDO)相结合的设计,可为128个通道提供稳定电源。其中直流/直流转换器用于初步降压,之后通过LDO进行精细调节,以确保每个AFE IC通道都能获得稳定且精确的电压值。 2. LDO输入电压优化:通过将LDO的输入电压设置在略高于其压降电压,能够有效提高整体供电电路的效率。这种方法减少了能量损失,因为LDO在较低的输入-输出压差下工作时效率更高。 3. 高PSRR和超低噪声LDO:设计中应用的LDO具有高电源抑制比(PSRR)和极低的噪声水平(4.4μVRMS),这对于提高模数转换器(ADC)的分辨率至关重要。高PSRR能够有效抑制电源噪声,而低噪声输出则确保了更高质量的模拟信号处理,进一步提高成像质量。 4. 电子保险丝保护:设计中引入了具有4.2A输入电流限制的电子保险丝,这种保护机制能够在过载情况下自动切断电路,避免损坏AFE IC,提供了一种简单而灵活的过流保护方法。 5. 同步电源和EMI控制:通过同步开关频率与主时钟频率和系统时钟频率,可以简化滤波设计,有效消除接地回路的电源开关噪声。同时,设计还允许使用扩频时钟技术以降低电磁干扰(EMI),从而为整个超声波成像系统提供一个低噪声环境。 6. 可扩展性和功率输出:该电路设计支持128个通道,并能提供高达36W的功率输出。这种灵活性使得它能够适用于不同配置的超声波成像系统,并确保随着通道数量的扩展,功率也能相应增加。 文件包含: - 原理图.pdf:包含了该电路设计的详细原理图,展示各个组件之间的连接关系和工作原理。 - 设计指南.pdf:为设计者提供了详细的实施步骤,包括组件选择、布局指南以及性能调试方法等。 - FtVMl7gAzDT10CVsok36R4zvLotq.png:可能是一张展示电路布局或者特定组件的图片,有助于更直观地理解电路设计。 - 设计文件.rar:压缩包内可能包含了完整的电路设计文件,如PCB布局图、元件清单、仿真文件等。 本方案采用了开源电路设计的理念,旨在为工程师和研究人员提供一个可复用、高效率的供电解决方案,从而推动超声波成像技术的发展和应用。