医疗电子芯方案 | 让便携超声“看”得更清、用得更久：芯动神州ADCP216赋能高端医疗影像-Ameya360 electronic components purchasing network

医疗电子芯方案 | 让便携超声“看”得更清、用得更久：芯动神州ADCP216赋能高端医疗影像

Release time：2026-02-03

author：AMEYA360

source：芯动神州

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　　在医疗器械小型化的浪潮下，超声设备正从庞大的“影像科重器”变为医生手中的“视诊器”。然而，对于便携式超声(POCUS)和手持式超声探头的设计者来说，始终面临一个两难的抉择：是追求媲美台式机的高画质，还是保全设备的电池续航与散热?

　　今天，我们将深入探讨一款能够打破这一平衡僵局的16位双通道 ADC— ADCP216，看它如何成为高端便携医疗影像系统的核心引擎。

医疗电子芯方案 | 让便携超声“看”得更清、用得更久：芯动神州ADCP216赋能高端医疗影像

　　痛点一：如何在方寸之间捕捉微小病灶?

　　核心解法：16位高分辨率+79dBFS信噪比

　　医疗超声成像的本质是对回波信号的精确捕捉。在便携设备中，由于探头功率受限，回波信号往往非常微弱。如果ADC的信噪比不够，细微的组织病变信息就会淹没在底噪中。

　　ADCP216专为解决这一问题而生：

　　·真16-bit精度：ADCP216是一款双通道、16位分辨率的ADC 。相比于传统的12位或14位方案，它能提供更细腻的量化层级，不仅能看清轮廓，更能看清纹理。

　　·极致的动态范围：在125MSPS采样率下，ADCP216的信噪比(SNR)高达79dBFS(Fin=10MHz)，无杂散动态范围(SFDR)达到99dBc。

　　这意味着，即使在复杂的深部组织探测中，ADCP216也能如同“显微镜”一般，从噪声中提取出纯净的图像信号，为医生提供临床级的诊断依据。

　　痛点二：高发热与“续航焦虑”

　　核心解法：730mW超低功耗设计

　　手持式超声设备通常由电池供电，且内部空间狭小，散热是巨大的挑战。传统的高速高精度ADC往往是“电老虎”，不仅缩短续航，产生的热量还会导致设备手柄发烫，影响医生操作手感。

　　ADCP216在功耗控制上做到了行业领先：

　　·低功耗运行：在125MSPS的全速运行模式下，其正弦波输入功耗仅为730mW。

　　·1.8V单电源供电：模拟和数字输出驱动均采用1.8V供电，进一步降低了系统整体能耗。

　　更低的功耗意味着您可以设计出更轻薄、续航更久的产品，或者在同等电池容量下支持更复杂的波束合成算法。

　　痛点三：研发周期与供应链安全

　　核心解法：Pin-to-Pin兼容AD9268，无缝替代

　　对于已经拥有成熟产品的医疗器械厂商，重新设计PCB意味着漫长的验证周期和昂贵的注册成本。

　　ADCP216充分考虑了这一点：

　　·完全兼容：它采用了QFN-64封装(9mm×9mm)，在引脚定义和封装尺AD9268实现Pin-to-Pin兼容。

　　·灵活接口：支持1.8V CMOS或LVDS输出模式，数据格式支持偏移二进制、格雷码或二进制补码，无缝对接现有的FPGA逻辑。

　　您可以直接在现有方案上进行替换测试，以最小的研发投入，实现核心器件的国产化与性能升级。

　　总结：专为医疗影像打造的“芯”脏

　　ADCP216凭借16位高精度、125MSPS高采样率以及730mW低功耗的黄金组合，完美契合了便携式医疗成像和超声设备的严苛需求。

　　它不仅让便携设备拥有了“台式机”般的眼力，更让医生告别了续航焦虑。

　　典型应用场景：

　　·手持式/便携式彩色多普勒超声系统

　　·高端推车式超声设备

　　·便携式医疗成像仪

　　·数字化X光探测器前端

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行业新闻

芯动神州丨TRX9361本振泄漏偏高怎么办？TX Quad Cal校准方法与工程排查

　　在使用TRX9361进行射频发射测试时，经常会遇到一个现象：即使没有输入有效的IQ信号，频谱仪上仍然可以看到一个明显的载波分量。这个信号就是我们通常所说的本振泄漏(LO Leakage)。那么，本振泄漏是怎么产生的?对系统有什么影响?如果指标偏高，又应该怎么处理?　　一、本振泄漏是怎么产生的?　　理想情况下，当基带输入为：　　I=0、Q=0，TX输出端应该没有射频信号。但实际芯片内部存在各种模拟误差，例如：　　I/Q直流偏置;　　I/Q增益、相位失配;　　DAC失调;　　混频器内部泄漏;　　模拟电路和版图寄生;　　这些误差最终会使本振信号直接出现在RF输出端。简单来说：本振泄漏，本质上是TX模拟链路自身误差的结果。因此，它不是简单增加一个滤波器就能彻底解决的问题。　　二、本振泄漏有什么影响?　　最直接的影响就是：在发射载波中心出现一个额外的强信号。例如发射频率为406 MHz：　　对于普通通信应用，如果本振泄漏已经比较低，可能影响不大。但对于以下系统，就需要特别关注：　　对杂散指标要求较高的无线系统;　　高动态范围接收机;　　测向、测距等射频系统;　　高速跳频系统;　　对载波抑制有明确要求的应用。　　本振泄漏通常使用dBc表示。　　例如：　　有用信号： -10dBm　　本振泄漏： -60dBm　　那么本振泄漏约为：-50dBc　　需要注意，dBc是相对于有用信号的相对指标，不能只看本振泄漏的绝对dBm值。　　三、TRX9361如何校准本振泄漏?　　TRX9361内部提供了专门的：TX Quadrature Calibration(TX Quad Cal)用于改善TX的正交误差，同时也用于降低本振泄漏和镜像信号。其基本过程可以理解为：　　启动TX Quad Cal　　↓　　内部产生测试信号　　↓　　利用RX路径进行检测　　↓　　计算本振泄漏和IQ误差　　↓　　不断调整校准参数　　↓　　判断是否收敛　　因此，正常情况下，首先应该使用TX Quad Cal进行自动校准，而不是直接手动修改Offset寄存器。　　四、自动校准时重点检查这几个参数　　进入Alert状态后，可以重点检查以下配置。　　1. 确认本振泄漏校准开启　　Quad Cal Control：0x0A1[D5]=1，这个bit对应DC Offset校准功能，是本振泄漏校准的重要控制位。　　2. 调整校准收敛阈值　　检查：0x0A5 / 0x0A6，如果希望获得更好的校准效果，可以尝试设置为：0x0A5=0x01、0x0A6=0x01，这样可以让校准算法更加严格地寻找最优结果。　　3. 给算法足够的校准时间　　可以将：0x0A9=0xFF，避免因为校准时间不足，算法还没有充分收敛就结束。　　五、启动TX Quad Cal后，不要只看“完成”　　启动校准：0x016[D4]=1，校准完成后该bit会自动清零。　　但需要注意：校准完成 ≠ 校准一定成功。　　建议继续检查：0x0A7/0x0A8，重点看：LO Conv=1，它表示本振泄漏校准算法是否真正收敛。　　因此实际调试时应该形成这样的判断：　　启动校准　　↓　　等待完成　　↓　　检查LO Conv　　↓　　频谱仪确认本振泄漏　　而不是看到“Calibration Done”就认为一切正常。　　六、一个非常容易忽略的参数：0x0A0　　如果发现同样的校准流程，在不同采样率、滤波器配置下，本振泄漏结果差异很大。建议重点检查：0x0A0 Phase Offset，这个参数不能简单地固定使用一个经验值。在实际工程中，可以遍历不同Phase值，分别执行TX Quad Cal，然后记录：　　本振泄漏　　+　　镜像抑制　　最后选择综合性能最好的值。也就是说，0x0A0不是“随便配置一下”的参数，而是影响TX Quad Cal最终效果的重要参数。　　七、自动校准后仍然压不下去怎么办?　　如果标准TX Quad Cal已经正常执行，而且LO Conv=1，但频谱仪上的本振泄漏仍然偏高，可以进一步进行手动微调。　　基本思路是：　　自动校准　　↓　　读取自动校准结果　　↓　　以校准结果为中心　　↓　　开启对应Force Bit　　↓　　小步进修改I/Q Offset　　↓　　观察频谱仪　　↓　　找到本振泄漏最小点　　例如Tx1A可以重点关注：0x092/0x093，并配合0x09F[D2]进行Force控制。这里一定要注意：不同TX端口对应不同的校准结果和Force Bit。如果测试的是Tx_B，就不要错误地去修改Tx_A对应的参数。　　八、为什么换频点后，本振泄漏又变高?　　这是TRX9361在跳频系统中非常值得注意的问题。TX频率发生较大变化后，原来的校准结果未必还是最佳值。对于AD9361，官方资料建议：当TX LO频率变化超过100MHz时，需要重新执行TX Quad Cal。因此，对于高速跳频系统，不建议简单地认为：“上电校准一次，后面所有频点永久有效。”更合理的策略是：　　频率变化较大　　↓　　重新执行TX Quad Cal　　温度变化明显　　↓　　根据系统策略Refresh校准　　实际产品中，可以结合芯片内部温度监测建立自动Refresh机制。　　九、最后给一个实用的排查顺序　　如果遇到TRX9361本振泄漏偏高，建议按照下面顺序处理：　　1、确认测试条件　　固定：　　TX频率　　TX输出功率　　TX衰减　　采样率　　滤波器配置　　TX端口　　芯片温度　　2、检查Quad Cal配置　　重点确认：　　0x0A1[D5]=1　　0x0A5=0x01　　0x0A6=0x01　　0x0A9=0xFF　　3、优化0x0A0　　针对当前采样率和滤波器配置，寻找最佳Phase Offset。　　4、执行TX Quad Cal　　进入Alert　　↓　　0x016[D4]=1　　↓　　等待校准完成　　↓　　检查0x0A7/0x0A8　　↓　　确认LO Conv=1　　5、仍然偏高，再做手动微调　　以自动校准结果为中心，通过Force Bit配合Offset寄存器进行小范围扫描。　　十、结语　　TRX9361的本振泄漏，本质上是TX模拟链路误差经过混频后形成的载波泄漏。面对这个问题，最重要的不是一上来就手动修改寄存器，而是建立正确的排查思路：先保证TX Quad Cal正常工作→再优化Phase Offset→确认算法真正收敛→最后才进行手动微调。对于高速跳频应用，还要特别关注：频率变化和温度变化对校准结果的影响。如果把本振泄漏的处理总结成一句话：自动校准解决“能不能校好”，参数优化解决“能不能校得更好”，频率和温度管理解决“能不能一直保持好”。

2026-08-11 13:10 reading：163

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