X光成像用于廣泛的應(yīng)用——從醫(yī)療診斷到安全檢查到食品檢查,它們能夠根據(jù)需要查明材料、缺陷和數(shù)量,無(wú)論如何使用,X光成像對(duì)于提供準(zhǔn)確和高質(zhì)量的成像至關(guān)重要。

縮略MDC91128是一個(gè)高度一體化、低噪音、當(dāng)前投入模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)設(shè)計(jì)用于掃描2Dx射線、3D計(jì)算斷層攝影(CT)和其他高聲道光迪應(yīng)用。圖1顯示使用MDC91128系統(tǒng)的實(shí)際X射線掃描。

Figure 1: X-Ray Image Captured Using the MDC91128

Scanning X-Ray Systems

在用于行李掃描掃描和其他安全和質(zhì)量檢查的典型掃描X射線應(yīng)用中,一個(gè)來(lái)源生成X射線,以傳送帶X射線下方的目標(biāo)為對(duì)象(見(jiàn)圖2)。

Figure 2: Scanning X-Ray Detector

當(dāng)X射線通過(guò)目標(biāo)時(shí),它們相對(duì)于其路徑中材料的密度被降低。有幾步可以將X射線轉(zhuǎn)換成數(shù)字表示式。首先,在移動(dòng)式傳送帶下,一個(gè)線性(1像素寬度為許多像素長(zhǎng))光分層探測(cè)器陣列暴露在通過(guò)目標(biāo)的X射線之下。

由于硅光子區(qū)比X射線光子更高效地探測(cè)可見(jiàn)光光子,因此在硅光子區(qū)頂部將一個(gè)焚化爐材料層分層,該材料產(chǎn)生可見(jiàn)光光片,以響應(yīng)X射線的引力。 焚化爐下面的光層陣列隨后產(chǎn)生與可見(jiàn)光相適應(yīng)的微小電荷。

每個(gè)像素的信號(hào)一旦出現(xiàn)在電子域內(nèi),模擬/混合信號(hào)IC就可以處理信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。 MPS的MDC91128可以直接用于光迪陣列輸出的接口和數(shù)字化。

Delta-Sigma ADC 使用案例:工業(yè)X光和CT機(jī)器

This use case examines the application of the MDC91128 in industrial X-ray and CT machines.

方形( 方形)

MDC91128

縮略MDC91128 is a 128-channel, 20-bit or 16-bit, current-input, 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC).

文章

磁角度感應(yīng)器: 解析分辨率

ADC是當(dāng)前輸入的ADC,有128條平行信號(hào)路徑,每個(gè)頻道包括一個(gè)放大器和一個(gè)20位或16位位的delta-sigma()ADC(見(jiàn)圖3)。 MDC91128是MDC91128家庭的一部分。* ADCs由MPS提供。

感應(yīng)陣列連接到每個(gè)光迪都向MDC91128的輸入針之一提供電流。自平均電流開(kāi)始(從平均電流開(kāi)始 ) (MDC91128) 。I等于收到的收費(fèi)額(Q)除以整合時(shí)間(t),我可以用等式(1)計(jì)算:

$$I=frac{Q}{t}$$

輸入范圍和整合時(shí)間可以按照預(yù)期的全面當(dāng)前數(shù)據(jù)選擇。 MDC91128 支持輸入的時(shí)間從 4pC到 25pC不等,整合時(shí)間從 166 μs到 100ms不等。 10pC 和 100ms 的整合時(shí)間支持 10pC 和 100ms 的平均完整輸入時(shí)間為 100pA 。 同時(shí), 25pC 和 250 μs 的整合時(shí)間支持 10nA 的平均完整輸入時(shí)間為 100nA 。 這種配置使 MDC91128 能夠支持范圍廣泛的信號(hào)級(jí)別的應(yīng)用。

128個(gè)輸入渠道被分為兩個(gè)64個(gè)通道的銀行,可以分別控制輸入范圍和整合時(shí)間。 集成放大器的輸出電壓隨后被ADC轉(zhuǎn)換為16位或20位數(shù)字結(jié)果。 MDC91128的架構(gòu)允許連續(xù)整合周期,沒(méi)有死的時(shí)間,確保全面曝光不會(huì)損失。

當(dāng)輸入范圍定在25pC,輸入能力為20pF時(shí),MDC91128達(dá)到一個(gè)全面范圍,根正方(rms)噪音小于19ppm(見(jiàn)圖4),相當(dāng)于2,728電子,使X射線掃描具有高動(dòng)態(tài)范圍。

Figure 4: MDC91128 Noise Performance

轉(zhuǎn)換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被輸入一個(gè)通過(guò)序列港可進(jìn)入的在芯片上的FIFO緩沖器,緩沖器為MDC91128128的128個(gè)頻道中的每個(gè)頻道保留32個(gè)結(jié)果(20位或16位),這減輕了系統(tǒng)在讀取MDC91128的數(shù)據(jù)時(shí)的時(shí)間安排挑戰(zhàn),序列端口的運(yùn)行量高達(dá)40MHz,具有雙重輸出,支持80Mbps的數(shù)據(jù)傳輸率。

由于掃描X射線探測(cè)器通常需要128個(gè)以上的頻道,MDC91128的輸出數(shù)據(jù)可以串聯(lián)在一個(gè)驢子鏈中,從而可以按順序重回多個(gè)MDC91128數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的IC系列數(shù)據(jù)(見(jiàn)圖5)。

縮略MDC91128MPS提供了組合的配置、高性能和集成,為掃描X射線系統(tǒng)和工業(yè)成像提供具有成本效益的高質(zhì)量圖像,供掃描X射線系統(tǒng)和工業(yè)成像使用。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器可用于X光成像、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和移動(dòng)通信。

審核編輯：彭菁