고성능 신호처리 기술 및 데이터 컨버터 시장 기업인 아나로그디바이스(www.analog.com)는 오늘 온칩 디지털 I/Q 복조 및 데시메이션 필터링 기능이 통합된 업계 최초의 8채널 초음파 수신기를 선보였다.

ADI의 AD9670은 복조 및 데시메이션 기능을 통합함으로써 RF에서 베이스밴드 주파수에 이르기까지 8개 채널의 데이터를 컨디셔닝할 수 있는 최초의 초음파 수신기로서, 경쟁사 수신기보다 시스템 FPGA(Field-Programmable Gate Array) 상의 처리 부하를 50% 이상 줄여준다. 또한 AD9670은 저잡음 증폭기(LNA), 가변 이득 증폭기(VGA), 앤티 앨리어싱 필터(AAF), 14비트 A/D 컨버터(ADC)를 통합하고 있을 뿐 아니라 업계 최고의 샘플레이트(125MSPS) 및 최상의 신호 대 잡음비(SNR: Signal-to-Noise Ratio) 성능(75dB)을 제공함으로써 보다 향상된 초음파 이미지 품질을 실현한다. 새로운 8채널 수신기는 수상 경력에 빛나는 아나로그디바이스 수신기 포트폴리오의 최신 제품이며, 중급/고급 휴대형 및 카트형 초음파 시스템용으로 설계되었다.

AD9670에 통합된 디지털 I/Q 복조기, 프로그래머블 오실레이터 및 16탭 FIR(Finite-Impulse Response) 데시메이션 필터는 FPGA의 데이터 대역폭 요건을 경감하여, 디자이너가 프로세서를 보다 저렴한 제품으로 대체하거나 처리 대역폭을 다른 시스템 기능으로 재배치할 수 있도록 해 준다. 또한 새로운 수신기는 13차 고조파까지 제거하는 아날로그 I/Q 복조기에 연속파(CW) 처리 경로를 제공함으로써, 디자이너가 필터 부품 수를 줄여 시스템 비용과 디자인 복잡도를 낮추고 신호 감도를 높일 수 있게 해준다. CW 모드 출력의 동적 범위는 채널당 160dBc/ √Hz 이상이다.

또한 AD9670 8채널 수신기는 30MHz 앤티 앨리어싱 필터 주파수와 125MSPS A/D 컨버터 샘플레이트를 지원해 경쟁사 제품보다 3dB 높은 SNR 성능을 구현한다. 이 14비트 A/D 컨버터는 프로그래머블 클럭, 데이터 정렬, 프로그래머블 디지털 테스트 패턴 생성을 비롯해 시리얼 포트 인터페이스를 통해 입력되는 고정 및 의사 랜덤 패턴과 맞춤형 사용자 정의 테스트 패턴을 기본으로 제공한다. 총 전력은 채널당 130mW이며, 8채널 저잡음 증폭기는 입력 기준 잡음(input referred noise)을 5MHz(게인 = 21.3dB) 기준에서 평균 0.78nV/√Hz 수준으로 낮춰 준다.

아나로그디바이스의 패트 오도허티(Pat O’Doherty) 의료 부문 부사장은 “디지털 복조 및 데시메이션 필터링 기능을 갖춘 최초의 8채널 초음파 수신기 출시로 데이터 I/O와 처리 속도를 최소화하고 시스템 프로세서에 대한 부담을 줄일 수 있게 되었다”며 “이와 동시에 앤티 앨리어싱 필터 주파수 범위를 확장하고 A/D 컨버터의 높은 샘플레이트를 유지함으로써 ADI는 보다 높은 주파수 프로브와 보다 뛰어난 이미지 품질 요건을 충족하려는 의료 및 산업 부문 초음파 장비 제조업체들의 노력을 꾸준히 지원해 나가고 있다”고 밝혔다.

AD9670 8채널 초음파 수신기 주요 사양
- 프로그래머블 오실레이터를 통합한 디지털 I/Q 복조기
- FIR 데시메이션 필터
: 데시메이션 항목당 16탭
: 최대 데시메이션 32
- 14비트 125MSPS A/D 컨버터
: SNR: 75dB
- 8채널 LNA, VGA, AAF, ADC
- 저전력
: TGC(Time Gain Compensation) 모드 시 채널당 130mW(@40MSPS)
: CW 모드 시 채널당 55mW
- 잡음: 5MHz(게인 = 21.3dB)에서 평균 0.78 nV/√Hz,
- CW 도플러 신호에서 13차까지 고조파 제거

공급, 가격 및 보완 부품
- AD9670
: 1,000개당 가격 69.00 달러
: 패키지 144-볼 10mm × 10mm, BGA

디지털 복조 및 데시메이션 필터링 기능이 통합된 AD9670 8채널 수신기는 ADI의 AD9278 및 AD9279 8채널 수신기와 핀이 유사하여, 디자이너는 일반적인 PCB 보드 레이아웃을 사용하여 카트형 및 휴대형 초음파 장비 디자인을 손쉽게 업그레이드할 수 있다.