帧观德芯

日前，深圳帧观德芯成功设计出国内首款CT机专用128路20比特电流信号模数转换芯片（ADC）。该芯片打破了国际半导体大厂对高性能CT机专用ADC市场的垄断，有望为国产CT机系统厂商提供一个可靠而经济的国内芯片供应选择。

包括光电二极管（PD）和ADC在内的CT机探测器模块是CT机系统的一个核心与关键部件，其市场一直以来都为欧美和日本半导体大厂所垄断。国际供应商对该模块的垄断导致了CT机探测器模块的价格一直居高不下。当代CT机系统需要的信号通道数是数万到数十万个（256排）， CT机系统集成厂商花在探测器模块的成本高达几万到几十万美元。高昂的探测器成本极大的影响了国内CT机厂商的利润空间，阻碍了国产CT机厂商的发展与壮大。

深圳帧观德芯自从成立之初，就立志成为世界医疗半导体领域的领导者，瞄准了医疗半导体领域的技术制高点，成功地开发了新一代X光成像技术的探测芯片，应用在高分辨率、大面积成像的光子计数乳腺机上，实现了关键技术的重大突破，并可以拓展到CT 、DSA等多个其他应用。目前公司在CT机探测器光电二极管（PD）和信号处理ADC两个技术方向进一步实现了技术突破。

128路20比特CT机专用信号处理ADC芯片满足了适合现代CT机要求的众多技术特点：多通道信号处理能力，高采样频率，低噪声和高分辨率。128路输入，10Ksps采样频率和20比特的输出达到了国际一线ADC芯片供应商的设计指标。该芯片开创性的采用了混合构型模数转换器（ADC）相级联的结构，在信号处理链第一级使用了128个一阶sigma-delta模数转换器对128路输入进行高比特位的模数转换，以有效增加芯片可处理输入信号的动态范围；第二级采用了两个64选1的多路复用器（MUX）和两个逐次逼近模数转换器（SARADC）依次对128路输入信号的低比特位进行模数转换，实现输入的高精度采样。为了支持实时传输高达每秒50M比特的数据，该芯片采用了适合高速数据传输的LVDS数据接口，可以高速可靠的将数据发送到负责数据后处理的CT机可编程逻辑阵列（FPGA）控制器中。

该ADC芯片的典型应用示意如图1所示，其通过128路输入端口，可以连接CT机的128个光电二极管探测器，并通过SPI接口和高速LVDS接口与CT机控制单元实现时钟与数据的交互通讯。因为创新性的采用了混合构型模数转换器（ADC）相级联的芯片架构，该ADC芯片实现了分辨率，线性度与功耗的最佳平衡。在达到类似国际大厂的分辨率与线性度等设计指标的基础上，还实现了功耗的优化，其平均信道通路的功耗相对于竞争对手4mW/通路的指标，取得突破性进展，实现了近50%的降低。

（图1. 深圳帧观德芯科技自主开发的第一代128路CT探测器专用信号处理芯片典型应用示意图。） 

在CT机专用ADC芯片设计成功的基础上，深圳帧观德芯将继续投入技术力量，对该芯片实现进一步的升级优化与测试验证，以期达到24比特的分辨率和25ksps的采样频率，并争取早日投放市场。同时，CT用光电二极管（PD）的技术设计也接近完成，将于近期投入加工生产。完全由深圳帧观德芯自主开发与生产的CT机探测器模块必将为国内CT机系统厂商带来福音，实现该关键模块可靠而低成本的国内供应。