ams-OSRAM AG hat den AS5911 vorgestellt, einen 256-Kanal-Analog-Digital-Wandler für die Digitalisierung von Signalen aus Fotodioden-Arrays in Hochleistungs-Computertomographen (CT). Der AS5911, der in einem 14mm x 14mm großen FBGA untergebracht ist, ist eine System-in-Package-Lösung, die eine gleichzeitige Strom-Digital-Wandlung der Ausgänge von 256 Fotodioden in einem CT-Detektor durchführt. Der AS5911 ist kleiner als derzeitige spezialisierte ADCs für CT-Detektoren und hat eine reduzierte Grundfläche, die die Integration in eine Vielzahl von Detektorformfaktoren erleichtert, einschließlich 4-seitiger Buttable-Lösungen aufgrund seiner reduzierten externen Stückliste und eingebetteten Komponenten.

Der AS5911 führt zu einer geringeren Systemkomplexität, da er über integrierte LDO-Spannungsregler, Referenzspannungen, einen Temperatursensor, Versorgungsentkopplungskondensatoren und On-Chip-Kalibrierungsfunktionen verfügt. Die Verlustleistung ist ein weiterer großer Vorteil des AS5911. Mit nur 1,25 mW pro Kanal im Low-Power-Modus verbraucht er weniger Strom als andere Produkte auf dem Markt.

Seine geringe Leistungsaufnahme erleichtert den Herstellern von Computertomographen die Strategien zur Temperaturstabilisierung, was letztlich zu einer besseren Systemleistung und potenziellen Einsparungen beim Wärmemanagement führt. Die proprietäre ADC-Architektur von ams OSRAM, die sich durch eine Null-Totzeit auszeichnet, weist ein hervorragendes Verhältnis zwischen Leistung und Rauschen auf. Im rauscharmen Modus liegt das eingangsbezogene Rauschen unter 0,29fC bei einem Eingangsstrombereich von 0,5µA. Geringes Rauschen ist ein Markenzeichen von Hochleistungs-CT-Detektoren und ein entscheidender Aspekt für die Bildqualität, insbesondere bei niedriger Röntgendosis.

Der AS5911 verfügt über On-Chip-Kalibrierungsfunktionen für Parameter wie Offsetspannung, Linearität, Offsetladung und Leckstrom. Dies ermöglicht die automatische Einstellung der Photodiode und des Front-Ends auf ihren idealen Betriebspunkt und kompensiert Offsets und Nichtlinearitäten der Signalkette. Die eingebetteten Autokalibrierungsfunktionen reduzieren den Entwicklungsaufwand für das Datenerfassungssystem und ermöglichen möglicherweise die Verwendung eines kostengünstigeren FPGAs, das weniger Rechenleistung benötigt.

Die Reduzierung der Komplexität des Designs des CT-Detektormoduls wird auch durch Funktionen wie die integrierte Diagnose und die Möglichkeit, das Gerät mit zwei verschiedenen Stromversorgungsstrategien zu betreiben, unterstützt. Das Gerät kann im echten Erdungsmodus und mit einer einzigen analogen Versorgung betrieben werden. Messbereich, Stromversorgungsmodi und digitale Auslesefunktionen sind über eine SPI-kompatible serielle Schnittstelle konfigurierbar, ebenso wie die Datenausgabemodi der digitalen LVDS-Schnittstelle.

Der AS5911 ist ab sofort als Muster erhältlich. Evaluierungsboards sind direkt bei ams OSRAM für Leistungsmessungen erhältlich.