Texas Instruments AFE58JD32 32-Kanal-Ultraschall-Analog-Frontend

Das Texas Instruments AFE58JD32 32-Kanal-Ultraschall-Analog-Frontend ist eine Lösung für Ultraschallsysteme, die einen geringen Stromverbrauch und eine kleine Gehäusegröße erfordern. Das Bauteil setzt ein Multichip-Modul (MCM) mit drei Chips, einen Analog-Digital-Wandler-Chip (ADC) und zwei spannungsgeregelte Verstärker-Chips (VCA) ein. Der VCA-Chip verfügt jeweils über 16 Kanäle und der ADC-Chip regelt alle 32 Kanäle. Der Zeitverstärkungskompensations-Modus (TGC) oder der kontinuierliche Wellenmodus (CW) sind die beiden Modi, die für jeden Kanal im VCA-Chip konfiguriert werden können. Der ADC-Chip verfügt über 16 physische ADCs, die jeweils zwei Sätze von Ausgängen, einer von jedem VCA-Chip umwandeln. Der ADC ist für den Betrieb mit einer 12-Bit- oder 10-Bit-Auflösung konfiguriert. Die ADC-Auflösung kann mit der Wandlungsrate ausgetauscht werden. Darüber hinaus arbeitet der ADC bei Höchstgeschwindigkeiten von 80 MSPS und 100 MSPS bei einer 12-Bit- und 10-Bit-Auflösung. Der AFE58JD32 enthält einen optionalen digitalen Demodulator und JESD204B Datenpackblöcke. Das Bauteil eignet sich bestens für Ultraschallsysteme mit strengen Anforderungen an die Batterielaufzeit durch verschiedene Leistungs- und Rauschkombinations-Möglichkeiten.

Merkmale

  • 32-Kanal-AFE für Ultraschall-Applikationen:
    • Eingangsdämpfer, LNA, LPF, ADC, Digital-I/Q-Demodulator und CW-Mischer
    • Digitale Zeitverstärkungskompensation (DTGC)
    • Gesamtverstärkungsbereich: 12 dB bis 51 dB
    • Linearer Eingabebereich: 800 mVPP
  • Eingangsdämpfer mit DTGC:
    • 8 dB bis 0 db Dämpfung mit 0,125 dB Schritt
    • Unterstützt die angepasste Impedanz für:
      • 50 Ω bis 800 Ω Quellenimpedanz
  • Rauscharmer Verstärker (LNA) mit DTGC:
    • Verstärkung von 20 dB bis 51 dB mit 0,125 dB Schritt
    • Niedriges Eingangsstromrauschen: 1,2 pA/√Hz
  • 16 ADCs, die bei 12-Bit, 80 MSPS oder 10-Bit, 100 MSPS regeln:
    • Jeder ADC wandelt zwei Eingangssätze mit der halben Rate um
    • 12-Bit-ADC: 72 dBFS SNR
    • 10-Bit-ADC: 61 dBFS SNR
  • Optimiert für Rauschen und Leistung:
    • 35 mW/K bei 2,1 nV/√Hz, 40 MSPS
    • 42 mW/K bei 1,4 nV/√Hz, 40 MSPS
    • 52 mW/K bei 1,3 nV/√Hz, 40 MSPS
    • 60 mW/K bei CW-Modus
  • Hervorragende Bauteil-zu-Bauteil-Verstärkungsanpassung:
    • ±0,5 dB (typisch)
  • Niedrige harmonische Verzerrung: -55 dBc
  • Schnelle und konsistente Überlast-Erholung
  • Kontinuierlicher Wellenpfad (CW) mit:
    • Niedriges Phasenrauschen im eingebauten Zustand von –151 dBc/Hz bei einem Frequenz-Offset von 1 kHz aus einem 2,5MHz-Träger
    • Phasenauflösung: λ/16
    • Unterstützt 16x CW-Takt
    • 12 dB Unterdrückung an den 3. und 5. Oberschwingungen
  • Digitaler I/Q-Demodulator nach ADC:
    • Dezimationsfilter M=1 bis 63
    • Datendurchsatz-Reduktion nach Dezimation
    • On-Chip-RAM mit 32 voreingestellten Profilen
  • LVDS-Schnittstelle mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1 GBit/s
  • 5GBit/s-JESD-Schnittstelle:
    • JESD204B Unterklasse 0, 1 und 2
    • 2, 4 oder 8 Kanäle pro JESD-Spur
  • Kleines Gehäuse: 15 mm × 15 mm NFBGA-289
  • Linearphasiger Tiefpassfilter (LPF) der 3. Ordnung:
    • 5 MHz, 7,5 MHz, 10 MHz und 12,5 MHz

Applikationen

  • Medizinische Ultraschall-Bildverarbeitung
  • Zerstörungsfreie Prüfanlagen
  • Sonar-bildgebende Systeme
  • Hochgeschwindigkeits-Mehrkanal-Datenerfassung

Blockdiagramm

Blockdiagramm - Texas Instruments AFE58JD32 32-Kanal-Ultraschall-Analog-Frontend
Veröffentlichungsdatum: 2018-07-13 | Aktualisiert: 2022-11-23