一个超声波成像系统利用在柔性基板上的传感器和复杂器,以及一个日志-delta CMOS ADC
Martijn Timmermans1, Kyle van Oosterhout1, Marco Fattori1
1Eindhoven University of Technology, Eindhoven, the Netherlands.
Npj flexible electronics
|October 16, 2025
概括
研究人员通过将灵活的超声传感器与薄膜晶体管电子相结合,开发出可穿戴式超声波贴片. 这项创新大大降低了电力消耗和数据带宽,用于在家中持续监控.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电气工程 电气工程
背景情况:
- 超声波 (美国) 影像对医学诊断至关重要.
- 可穿戴式超声波贴片承诺在家中持续监控,但在可扩展性,互连密度,功率和数据带宽方面面临挑战.
研究的目的:
- 为了开发高密度,大面积的可穿戴超声波成像贴片.
- 为应对可穿戴超声波的互连密度,功耗和数据带宽方面的挑战.
主要方法:
- 灵活的超声波传感器与灵活的无形--氧化 (a-IGZO) 薄膜晶体管 (TFT) 复合电子的集成.
- 实现一个Si CMOS读出芯片,采用一种新的电路技术来减少前端功率.
- 使用一个日志三角形模拟数字转换器 (ADC) 进行高效的数据压缩.
主要成果:
- 首次实现了灵活的超声波传感器与灵活的a-IGZO TFT复合电子的集成.
- 减少了8倍的前端电路和42%的前端功率.
- 通过五倍的数据压缩,数据传输功率降低了五倍.
结论:
- 开发的系统显著推进了可穿戴超声波技术.
- 这些创新为实用,高密度,大面积的可穿戴超声波贴片为持续监测铺平了道路.
- 这项研究证明了克服当前可穿戴超声波系统的关键局限性的可行解决方案.
