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고성능 저전력 데이터 컨버터로 의료 이미징 및 무선통신 시스템 구현

제품의 소형화가 적극 추진되고, 기술 진보에 따른 고가 제품의 가격 하락으로 전문장비에 대한 대중화가 빠르게 진행되고 있다. 이는 소비 전자제품으로부터 의료용 기기에 이르기까지 다양한 분야에서 진행되고 있다.

시장의 변화에 적극 대응하기 위해서는 무엇보다도 고객들이 생각하는 만족도를 유지할 수 있는 고성능과 함께 전력소모를 최소화하는 노력이 필수적이다. 이에 ADC 컨버터 전문업체들은 적극적인 연구개발을 통해 새로운 제품들을 속속 출시하고 있다. 가장 먼저 의료용 이미징 시장 선점을 꿈꾸고 있는 중이다.

리서치 기관인 데이터빈스에 따르면, 세계 데이터 컨버터 시장은 2007년 약 20억달러에서 오는 2012년에는 37억달러까지 성장할 전망이다. 특히 통신 및 컨슈머, 산업 분야에서 큰 폭의 시장 성장이 이루어질 것으로 예상된다.

TI는 최저전력 및 초소형의 10/12비트 8채널(옥탈) ADC(아날로그-디지털 컨버터), ADS5281 제품군을 출시했다. 이 제품은 작고 에너지 효율적인 의료용 이미징, 무선 통신, 군사용 가이던스, 자동 테스트 장비 및 비디오 장비를 실현시킨다. ADS5281 제품군은 고해상도 및 최고 65MSPS의 샘플링 속도, 저잡음 및 고성능 디지털 기능을 제공해 휴대용 초음파 및 MRI 장비와 같은 민감한 이미징 애플리케이션에 중요한 역할을 한다.

TI 고성능 아날로그 사업부의 아트 조지(Art George) 수석 부사장은 “의료용 이미징 시스템은 점차 휴대형으로 변하고, 소형화 되고 있다. TI는 제조업체가 복잡해진 시스템을 설계할 때 직면한 문제를 해결할 수 있도록 노력해왔다.”고 말했다. TI코리아 김상호 차장은 “ADS5281, ADS5282, ADS5287 ADC는 경쟁사 솔루션보다 전력소비를 30% 이상 줄일 수 있다.”고 말했다. 또한 우선적으로 ADS5281을 통해 의료용 이미징시장에 주력할 전략이라고 밝혔다.

소형 의료용 이미징 시스템 부각

ADS5281은 65MSPS의 최고 샘플링 레이트에서 채널 당 77mW의 적은 전력을 소모한다. 가용 샘플링 레이트인 30MSPS에서는 채널 당 전력 소비가 48mW로 낮다.

ADS5281 제품군은 TI의 새로운 옥탈(8채널) 가변 이득 증폭기 VCA8500과 인터페이스 할 수 있도록 설계되었다. VCA8500은 채널 당 63mW의 전력 소비로 0.8nv/√Hz 입력 잡음을 갖는다. ADC와 옥탈 증폭기의 결합은 더욱 향상된 잡음 성능을 제공하며, 두 제품의 전력소모는 오늘날 상용화된 여타의 솔루션보다 낮은 50MSPS에서 채널 당 130mW 미만의 낮은 전력 소비를 갖게 함으로써 완벽한 의료용 신호 체인 솔루션을 제공한다.

ADS5281 제품군과 VCA8500은 업계 최소형인 64핀 9x9mm QFN 패키지로 제공되어, 고밀도 시스템에 필수적인 공간 절약을 실현한다. ADC에 증폭기를 결합하는 데는 추가 부품이 필요하지 않으며, 통합 솔루션의 구현은 단지 기타 유사한 집적 소자와 같이 풋프린트만 요구된다.

또한 ADS5281 제품군은 시스템 성능을 향상시키는 다양한 기능을 포함하고 있다. 저주파 잡음 압축 모드는 1/f (Flicker) 잡음을 제거하고, 베이스밴드 및 타임 도메인 애플리케이션의 1MHz 대역에서 최고 4.2dB까지 SNR을 향상시킨다

아이씨엔 매거진 2008년 03월호

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