Texas Instruments AFE58JD32 32チャンネル超音波アナログフロントエンド

Texas Instruments AFE58JD32 32チャンネル超音波アナログ・フロントエンドは、低消費電力と小型パッケージ・サイズが必須の超音波システムを対象としたソリューションです。このデバイスには、アナログ・デジタル・コンバータ(ADC)ダイ1つ、電圧制御アンプ(VCA)ダイ2つの合計3つのダイが使用されているマルチチップ・モジュール(MCM)が採用されています。それぞれのVCAダイには16のチャンネルがあり、ADCダイは32チャンネルのすべてを変換します。時間ゲイン補償(TGC)モードまたは連続波(CW)モードは、VCAダイで各チャンネル用に設定されている2つのモードです。ADCダイには16の物理ADCがあり、それぞれ2組の出力を変換します。1つは各VCAダイからの出力です。ADCは、12ビットまたは10ビットの解像度で動作するように設定されています。ADC解像度は、変換レートでトレードオフできます。さらに、ADCは、12ビット/10ビット解像度で80MSPSおよび100MSPSで動作します。AFE58JD32には、オプションのデジタル・デモジュレータおよびJESD204Bデータ・パッキング・ブロックが含まれています。このデバイスは、さmざまな電力とノイズの組み合わせの選択によって、厳格なバッテリ寿命要件がある超音波システム用に最適化されています。

特徴

  • 超音波アプリケーション用32チャネルAFE:
    • 入力アッテネータ、LNA、LPF、ADC、デジタルI/Qデモジュレータ、CWミキサ
    • デジタル・タイムゲイン補償(DTGC)
    • 合計ゲイン範囲: 12dB~51dB
    • 線形入力範囲: 800mVPP
  • DTGCを用いた入力アッテネータ:
    • 0.125dBステップで8dB~0dB減衰
    • 整合インピーダンスに対応:
      • 50Ω~800Ωソース・インピーダンス
  • DTGC搭載低ノイズアンプ(LNA):
    • 0.125dBステップでの20dB~51dBゲイン
    • 低入力電流ノイズ: 1.2pA/√Hz
  • 16台のADC変換 @ 12ビット、80MSPSまたは10ビット、100MSPS:
    • 各ADCは、ハーフレートで入力の2セットを変換
    • 12ビットADC: 72dBFS SNR
    • 10ビットADC: 61dBFS SNR
  • ノイズおよび電力用に最適化済:
    • 35mW/チャンネル@ 2.1nV/√Hz、40MSPS
    • 42mW/Ch @ 1.4nV/√Hz、40MSPS
    • 52mW/Ch @ 1.3nV/√Hz、40MSPS
    • CWモードで60mW/ch
  • 優れたデバイス対デバイスのゲイン整合:
    • ±0.5dB(標準)
  • 低高調波歪み: –55dBc
  • 迅速かつ一貫した過負荷回復
  • 連続波(CW)パス:
    • 1kHz周波数オフセットで–151dBc/Hzの低クローズイン位相ノイズは、2.5MHzキャリアのオフセットを実施
    • 位相分解能: λ/16
    • 16X CWクロックに対応
    • 第3高調波と第5高調波での12dB抑圧
  • ADC後のデジタルI/Qデモジュレータ:
    • デシメーション・フィルタM=1~63
    • デシメーション後のデータスループット削減
    • 32のプリセット・プロファイルが備わっているオンチップRAM
  • 速度最大1GbpsのLVDSインターフェイス
  • 5Gbps JESDインターフェイス:
    • JESD204Bサブクラス0、1、2
    • JESDレーンあたり2、4、または8チャンネル
  • 小型パッケージ: 15mm × 15mm NFBGA-289
  • 3次、リニア位相、ローパスフィルタ(LPF):
    • 5MHz、7.5MHz、10MHz、12.5MHz

アプリケーション

  • 医療用超音波画像処理
  • 非破壊評価装置
  • ソナー画像診断装置
  • マルチチャンネル、高速データ収集

ブロック図

ブロック図 - Texas Instruments AFE58JD32 32チャンネル超音波アナログフロントエンド
公開: 2018-07-13 | 更新済み: 2022-11-23