醫療保健是當今的熱門話題。高性能數模轉換器（DAC） AD5791能夠不折不扣地提高應用性能。

　　各國政府都投入大量資金用於(yu) 醫療保健研究和體(ti) 係建設，以保障人民大眾(zhong) 的福祉，確保身心健康。要求做到積極預防疾病，而不是被動應對，以及正確診斷一些病況。

　　在這種形勢下，醫學成像係統正在發揮著重要作用。借助圖像，醫生可以更細致地觀察病人，無需通過手術就能了解疾病狀況。此外，在開始手術之前，圖像還能幫助外科醫生研究病例。

　　如今有多種多樣的成像手段可供使用，如計算機斷層掃描、X射線、超聲和磁共振等。各種係統都有其優(you) 點和缺點，既可以用來生成人體(ti) 某一部位或器官的靜止圖像，也可以用來生成動態影像以便醫生核實或研究器官的活動情況。某些手術中也會(hui) 用到動態影像。

　　不同係統的成像能力也存在差別。X射線技術非常適合用於(yu) 診斷骨骼疾病。超聲利用聲波來監視胎兒(er) ，可對器官以及心房、心室、血管中的血流情況成像。MRI則適合對軟組織進行成像。對於(yu) 上述各種醫學成像係統，ADI公司都有相應的專(zhuan) 業(ye) 技術解決(jue) 方案。本文重點介紹一款針對磁共振成像（MRI）等高性能應用而開發的新型高分辨率DAC。

　　磁共振成像

　　MRI主要用於(yu) 產(chan) 生人體(ti) 內(nei) 部的高質量圖像，可以用來檢測疾病，以及區分腫瘤與(yu) 正常組織。人體(ti) 的70%是脂肪和水，這兩(liang) 種物質均包含氫原子。MRI利用氫原子的磁性成像。

　　進行MRI需要一個(ge) 強大的均質磁場。磁場強度的單位為(wei) 特斯拉（T）。1特斯拉等於(yu) 10，000高斯，地球的磁場強度約為(wei) 0.5高斯。目前的MRI係統使用1.5 T到3 T的磁場強度，有時甚至達到7 T。如此強的磁場由超導線圈磁鐵產(chan) 生，病人處於(yu) 磁場中。圖1顯示了病人與(yu) MRI掃描儀(yi) 線圈的位置關(guan) 係。

　　圖1. 病人與(yu) MRI線圈的位置關(guan) 係

　　對於(yu) 1.5T係統，所施加的頻率約為(wei) 64 MHz，3T係統則為(wei) 128 MHz。這將導致人體(ti) 內(nei) 部的質子自旋，與(yu) 磁場方向平行或反平行，從(cong) 而處於(yu) 低能態或高能態。磁場強度越高，則這兩(liang) 種自旋狀態的能量差越大。移除所施加的磁場之後，質子轉發磁能，所轉發的磁能由接收線圈或天線進行測量。這些天線采用靈敏的前置放大器、增益模塊和高分辨率ADC進行設計，符合120 dB至140 dB的整體(ti) 動態範圍要求。由於(yu) 我們(men) 感興(xing) 趣的隻是對人體(ti) 的細小斷層進行成像，因此需要對該均質磁場增加一個(ge) 梯度。

　　圖2. 高分辨率梯度控製環路

　　使用大線圈來傳(chuan) 輸這一梯度信號（磁化矢量），以便從(cong) 我們(men) 感興(xing) 趣的單個(ge) 斷層提供響應。圖2顯示了一個(ge) MRI係統中實現的梯度控製環路。發送到梯度線圈的信號由一個(ge) 輸出功率達數兆瓦的放大器產(chan) 生。頻率範圍相當低，因此其關(guan) 鍵要求是穩定、高線性度和低漂移。這正是20位DAC AD5791具備的特性。