ZHCSGA0C April 2017 – February 2023 PGA460
PRODUCTION DATA
PGA460 器件中的模拟前端 (AFE)(如#X1316 所示)从物体接收反射回波,对其进行放大并将其馈送到数字信号处理 (DSP) 数据路径以进行回波检测。由于接收到的回波信号可能会改变振幅(近物体为毫伏,远物体为微伏),因此第一个 AFE 级是一个具有预定固定增益的超低噪声平衡式放大器,后跟一个可配置增益为 32dB 至 90dB 的可变增益级放大器。经放大的回波信号由 12 位模数转换器 (ADC) 转换为数字信号,并馈送到 DSP 处理块,用于进一步评估和飞行时间测量。
PGA460 AFE 在回波记录过程的突发和衰减阶段对传感元件(换能器)监测进行系统诊断,从而测量换能器节点处实现的最大电压和振荡频率。更多有关这些诊断的信息,请参阅GUID-BC9FDDC3-E4C4-4B97-827D-A2FCEED52928.html#TITLE-SLASEC8X133 部分。
AFE 中的可变增益放大器实现了时变增益特性,允许用户设置不同的静态增益,并为回波侦听过程(回波记录时间)指定增益曲线。此功能可在不使 ADC 饱和的情况下对来自不同距离物体的回波信号进行均匀放大。例如,对于近处的物体,可以对增益进行编程,使其在初始时间较低,然后在记录时间内增大增益,从而检测回波信号非常小的远处物体。此功能有助于在 ADC 转换后为所有距离获得足够的 SNR,从而实现精确的飞行时间测量。
时变增益参数存储在 EEPROM 存储器中,其特征为:
#X2707 展示了时变增益的示例图。
TVG 启动时间的时间值用绝对时间表示,所有后续 TVG 点时间(TVG_Tx 参数)用当前点和上一个点之间的时间差表示。所有增益值均用以 dB 为单位的绝对增益值表示,并且彼此无关。TVG 点 5 (TVG_G5) 的最终增益设置将保持恒定,直到回波记录时间结束。两个预设的时变增益分配是相同的。线性内插方案用于计算两个 TVG 点之间的增益。AFE 增益分辨率典型值为 0.5dB。
记录期间的时变增益变化仅应用于随后的记录周期。如果将 TVGAIN[0:6] 寄存器编程为 0x00,则 PGA460 器件的时变增益功能将被禁用,并应用由 INIT_GAIN 寄存器定义的固定增益。在这种情况下,更改 INIT_GAIN 寄存器会更改记录期间 AFE 的增益。
时变增益的偏移量通过 DECPL_TEMP 寄存器中的两个 AFE_GAIN_RNG 位进行控制。对于GUID-ED773D30-2D5D-4A9D-B0E9-278B351A9705.html#TITLE-SLASEC8X3442 部分中定义的四种设置,每种设置中的增益可在偏移量增加 0db 至 32dB 的范围内变化。