ams Strom-Digital-Wandler für Fotodioden 26 bit für schärfere und detailliertere Bilder

Der Strom-Digital-Wandler AS5900 von ams ermöglicht schärfere und detailreichere CT-Aufnahmen.
Der Strom-Digital-Wandler AS5900 von ams ermöglicht schärfere und detailreichere CT-Aufnahmen.

ams hat den AS5900 vorgestellt, einen neuen Strom-Digital-Wandler für die Nutzung in Computertomografiescannern. Rauschen, Auflösung und Energieeffizienz übertreffen die bisherigen Möglichkeiten.

Der AS5900 ist 128-Kanal-Strom-Digital-Wandler für mehrschichtige Fotodioden-Arrays. Er eignet sich für die Nutzung in allen Arten von CTs, von medizinischen Geräten bis zu industriellen und Sicherheits-CTs.

Die analoge Leistung des AS5900 ermöglicht es neuen CT-Scannern schärfere, detailliertere Bilder zu erstellen. Dazu trägt zum Beispiel das geringe Rauschen bei, das nur 3.200 Elektronen für einen maximalen analogen Eingangsstrom von 1 µA und 30 pF Eingangskapazität beträgt. Der sehr große Signal-Rauschabstand des Schaltkreises ermöglicht eine flexible Nutzung jeder Pixelgröße. Dadurch wird auch die Digitalisierung extrem niedriger Stromabgaben von Fotodioden ermöglicht, wodurch CTs detailliertere Bilder erstellen können. Dazu trägt auch die Auflösung von 26 bit des integrierten Sigma-Delta-ADC bei.

Das geringe Rauschen ermöglicht auch eine höhere Ortsauflösung, so dass geringere Strahlungsdosen benötigt werden. Die Verlustleistung des AS5900 liegt bei nur 1 mW pro Kanal. Dadurch reduziert sich der Bedarf an  externer Kühlleistung (z.B. Wasserkühlung, Luftkühlung).

Der neue ams Sensor-Interface-Chip liefert detaillierte bewegungsfreie medizinische CT-Bilder, da er mit einer sehr hohen Erfassungsrate arbeitet: die einstellbare Integrationszeit kann auf bis zu 50 µs konfiguriert werden.

Konfiguration für verschiedene Endgeräte

Das konfigurierbare Design des AS5900 bietet die Flexibilität, die für die Integration in verschiedene Arten von Endgeräten benötigt wird. Gerätedesigner können folgendes konfigurieren oder anpassen:

  • Verstärkungseinstellungen: Gesamtbereich des Eingangsstroms und Grundrauschen können konfiguriert werden.
  • Stromeinstellungen: Die Stromaufnahme kann an die Anforderungen des Detektors angepasst werden.
  • Taktfrequenz: Die Auflösung kann mit der erforderlichen Integrationszeit abgestimmt werden.

Der AS5900 integriert alle Funktionen eines Stromeingangs-ADCs, um den Bedarf externer Komponenten zu minimieren. Er hat eine interne Referenzspannung und einen Temperatursensor. Das verkürzt die Stückliste und senkt in der Folge die Systemkosten. Der AS5900 hat ebenfalls ein Standard-LVDS-Interface zum FPGA, mit einer Datenrate von bis zu 80 Mbit/s. Der AS5900 ist in einem 10 x 10 mm² BGA-Gehäuse verfügbar.