Foram gerados sinais com função sinc, seno, cosseno, triângulo e trapézio usando diferentes setores, como a parte do circuito que envolve a transmissão do sinal de gradientes e sinais de RF a qual inclui os conversoresGrad DACs e os conversores RF DACs, respectivamente.
Os testes dos gradientes foram analisados com o auxílio do osciloscópio e em seguida foram coletados dados para serem analisados. Os testes referentes à transmissão do sinal de RF demodulado para uns dos conversores de gradiente resulta em uma análise indireta do funcionamento dos CI (RF DACs, controle de ganho do VGA e RF ADCs). O resultado de ambos testes necessitam de um especialista analisando o sinal no
osciloscópio.
B.8.1
Teste e análise de dados da transmissão dos gradientes nos
conversores Grad X, Grad Y, Grad Z e B0
Nesta seção é apresentado um segundo experimento para verificar a correta transmissão de sinais de gradiente nos conversoresGrad X, Grad Y, Grad Z e B0. Assim,
foram gerados 4 sinais com funções de seno, sinc, trapézio e triângulo, respectivamente. Todos esses sinais foram ajustados à mesma escala de voltagem de 5V. A visualização foi feita diretamente no osciloscópio, como pode ser observado na Figura55-A. Após estes ajustes, para uma melhor análise, foi feita uma amostragem de dados em uma pequena região, como mostrado na Figura55-B, centrado em 0V.
Foi analisado uma amostragem de 2000 pontos correspondentes à região seleci- onada (Figura55-B). É simples observar a presença de ruído. Dados que também são mostrados na tabela dentro da Figura55. Este ruído pode estar associado à resolução de captura de dados no osciloscópio somado à incerteza de erro de bits gerados pelo conversorGrad DACs de digital para analógico. O resultado esperado é que o canal Grad X tivesse uma variação de tensão aproximadamente de 6V e Grad Y com 3, 5V e os
B.8. Validação dos sinais de RF e gradientes nas saídas do osciloscópio 125
Figura 55 – Exemplo de quatro sinais de gradientes sendo transmitidos pelos conversoresGrad DACs. Pelo primeiro conversor DAC-A um sinal seno, pelo DAC-B um sinal sinc.
Pelo segundo conversorDAC-A um sinal trapézio e pelo DAC-B um sinal triângulo.
B) Mostra que os sinais sinc, trapézio e triângulo tem aproximadamente a mesma variação em voltagem, sendo 2,5V, enquanto que o sinal seno tem uma variação de 5V. Todos eles têm a mesma duração de tempo de forma síncrona.
A)
B)
Fonte: Elaborada pelo autor.
B.8.2
Teste da saída do sinal demodulado do Radiofrequência em
alguns dos canais do (Gradientes), todos os conversores
funcionando
Esse experimento é completo pois testa todos os submódulos referentes ao mó- dulo de Gradientes e ao módulo de RF uma situação onde todos os módulos estão sincronizados entre si e também sincronizados com os conversores e controle de ganho do VGA da placa em teste. Neste teste é apresentado a transmissão do sinal de gradientes, onde o sinal de uma sinc de cor verde e transmitido pelo conversor 1 (DAC-B) →Grad Y,
o sinal de um trapézio em cor roxa sendo transmitido pelo conversor 2 (DAC-A) → Grad Z e o sinal triangular de cor vermelha sendo transmitido pelo conversor 2 → (DAC-B)
126 APÊNDICE B. Apêndice B:
pois o sinal está armazenado em memórias que contém a mesma capacidade de 1024 pontos. O conversor 1 (DAC-A) →Grad X está recebendo um sinal demodulado de RF
que chega pelo conversor RF ADC-A, neste procedimento é testado os seguintes CIs
nesta sequência:
(i) O sinal da transmissão de RF é modulado e transmitido pelo CI conversor
RF DAC-A; (ii) Via conexão loopback, passa pelo controle de ganho do CI VGA onde
é amplificado ou atenuado via módulo controle de ganho VGA; (iii) Em seguida é enviado para o CI do conversorRF ADC-A; (iv) Passa pelos módulos de processamentos
comoMisturador, FiltroFiltro CIC,Filtro CFIRe é armazenado no módulo FIFO; (v)
Após isso, é encaminhado para a memória RAM RFcontida no módulo Gradientes; (vi) Segue pelo mesmo processamento do sinal de gradiente, seguindo o processo de preparação dos dados e serialização desses dados seguindo o protocolo SPI; (vii) E finaliza a transmissão sendo transmitido pelo CI conversorGrad X onde está indicado
pela figuraRF ADCs de forma genérica, podendo receber sinal do conversor RF ADC-A
ouRF ADC-B.
Esse sinal de RF retransmitido pelo conversorGrad X pode assumir número de
pontos variando de 10 até 16383, em contrapartida o número de pontos dos sinais de gradiente é de 1024 números de pontos.
B.8. Validação dos sinais de RF e gradientes nas saídas do osciloscópio 127
Figura 56 – Resultados de dois testes aplicados com sinais de gradientes. O primeiro teste é a transmissão do sinal de gradientes, sendo o primeiro conversorDAC-B o sinal de
uma sinc, o segundo conversorDAC-A um trapézio e DAC-B um triângulo. O segundo
teste inclui a retransmissão (que inclui ter passado pelosRF DACs, VGAs e RF ADCs)
do sinal de RF demodulado passar pelo primeiro conversorGrad DACs (DAC-A) o
sinal de uma sinc.
A
B
RF ADCs Grad Y Grad Z B0 RF ADCs Grad Y Grad Z B0128 APÊNDICE B. Apêndice B:
Figura 57 – Fluxo de dados que ocorre na transmissão e recepção do sinal de RF e transmissão do sinal de gradientes. A) O sinal de RF é transmitido e recebido seguindo a seguinte sequência: SW→ FPGA→ placa para teste (RF DACs → conexão via loopback → VGA → RF ADCs) → FPGA→ SW. B) O sinal de gradiente é transmitido e segue a
sequência: SW→ FPGA → placa para teste (Grad DACs). O teste completo onde é
testado todos os CIs ocorre na seguinte sequência de retransmissão do sinal de RF demodulado pelos conversores do gradiente: SW→ FPGA→ placa para teste (RF DACs → conexão via loopback → VGA → RF ADCs) → FPGA→ placa para teste
(Grad DACs).
Placa a ser testada versão 2.0
(B) (A)
Sinal de RF com portadora modulante em amplitude Portadora modulante em amplitude Portadora modulante em amplitude A B C D E F G