STMicroelectronics STHVUP64 64チャンネル超音波トランスミッタ

STMicroelectronicsのSTHVUP64は、64チャンネルの超音波トランスミッタで、 64の独立チャンネルを備えたモノリシックで、高電圧/高速のパルスジェネレータとして、パルス生成用に64チャンネルのビームフォーマーを統合しています。STHVUP64は、特に低消費電力の超携帯型システムを対象とする、マルチチャンネルの医療用超音波アプリケーションをターゲットにしています。純粋なアナログセクションは、各チャンネルに2つのハーフブリッジ(2つの高電圧Pチャンネルおよび2つの高電圧NチャンネルMOSFET)、グラウンドへのクランプ回路、および送受信スイッチ構造を提供します。これにより、送信フェーズ中に効果的な絶縁が保証されます。各チャンネルには、組み込みの高電圧レベル変換器、ノイズブロッキングダイオード、および逆漏れ防止回路も備わっています。

各チャンネルは、専用のビットを介して3段階または5段階の出力としてプログラム可能です。3-level3段階モードでは、2つのハーフブリッジが並列に駆動され、デフォルトのピーク電流400mAをを実現しています。ただし、全体の消費電力を減らすために低消費電力モードをプログラムすることも可能です。この場合、1つのハーフブリッジのみが使用され、出力電流は200mAに低下します。5段階モードでは、2つのハーフブリッジを独立して駆動でき、各ハーフブリッジの電流能力は200mAです。クランプ回路は、XDCR<63:0>出力ピンをGNDに押し下げ、抵抗値が45Ωでピーク電流能力が0.32Aです。64個の独立した送受信(T/R)スイッチは、多重化構成で使用することができます。

STMicroelectronicsのSTHVUP64には、いくつかのグローバルブロックも含まれています。これには、熱保護回路、VDDP3V3/VDDM3V3/DVDDの不足電圧チェック、DVDD上のパワーオンリセット(POR)、および正しい値とHV供給の内部評価を持つグローバルセルフバイアス高電圧MOSFETゲートドライバが含まれています。すべての機能は、最大クロック周波数が200MHzで動作するデジタルコアによって管理されます。このブロックは、ビームフォーマーで使用される遅延プロファイル、波形生成、およびさまざまなグローバル設定を管理し、すべてのデバイス操作が正しい順序で実行されることを確認します。

特徴

  • 出力信号のピーク間ピーク電圧: 0から200V
  • 自己バイアスアーキテクチャを備えたゲートドライバ、フィルタリングコンデンサ不要
  • パルス波(PW)および連続波(CW)モードの操作
    • 3段階または5段階の出力波形
    • 高インピーダンス状態
    • 3レベル構成でのプログラム可能な±200mAまたは±400mAのソースおよびシンク電流
    • 5段階構成での±200mAのソースおよびシンク電流
  • 完全に統合された実際のグランドクランプ機能、クランプ抵抗:45Ω
  • 完全に統合された送受信スイッチ(TR_SW)
    • オン抵抗:45Ω
    • オン容量:18pF
    • LVOUTピンで3pFオフ容量
    • レシーバの多重化機能に準拠
  • 補助集積回路
    • ノイズ遮断ダイオード
    • 熱保護
    • 低電圧保護とバイアス電源チェック
  • 超携帯用アプリケーションでパフォーマンスを最適化するためのプログラマブルな電力管理
  • 送信モードにおけるビームフォーミング
    • ビームステアリングとビームフォーカシングのためのプログラム可能な単一チャンネル遅延
    • クロック周波数:最大200MHz
    • 5ns遅延分解能
    • 200MHzで5ns〜20μs遅延範囲
    • 最小遅延テーブル書込時間:3μs
  • 送信パターンを保存するための組み込みメモリ
    • 波形定義のための32の状態
    • 波形圧縮アルゴリズム
  • イージードライビングコントロール
    • 標準のクアッド・シリアル・ペリフェラル・インタフェース(QSPI)を介した制御
    • 複数のデバイスを制御するための少数の入力信号
    • アラート信号としての単一割り込み
    • 送信(TX)および受信(RX)フェーズを管理するための単一トリガ、完全自動およびプログラム可能
    • 送信(TX)フェーズ中のトリガー信号に対するアンチグリッチ機能
  • チェックサム制御
  • 非常に低いパッケージ熱抵抗
  • HV SOI技術によるラッチアップ防止
  • 196個のボールと0.65mmピッチを持つ10mm x 10mmのBGAパッケージ

アプリケーション

  • 医療用超音波画像処理
  • パルス波形ジェネレータ
  • 超携帯型超音波画像
  • 圧電トランスデューサドライバ
公開: 2022-10-07 | 更新済み: 2024-02-02