ZHCUCY4 April   2025

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
      1. 2.2.1 高压发生器电路
      2. 2.2.2 低压开关模式电源
      3. 2.2.3 Sitara™ MCU AM2431 复位和电源轨监控电路
      4. 2.2.4 时钟发生器
      5. 2.2.5 CMOS 至 LVDS 驱动器
      6. 2.2.6 布局指导
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 TX7516
      2. 2.3.2 TMU9832
      3. 2.3.3 AM2431
  9. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
      1. 3.1.1 TIDA-010256 PCB 概览
      2. 3.1.2 TIDA-010256 连接器设置
    2. 3.2 软件要求
    3. 3.3 测试设置
    4. 3.4 测试结果
      1. 3.4.1 高压电源输出纹波
      2. 3.4.2 输出波形
      3. 3.4.3 热力测试
  10. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 BOM
    2. 4.2 工具与软件
    3. 4.3 文档支持
    4. 4.4 支持资源
    5. 4.5 商标

2.1 方框图

图 2-1 展示了系统总体方框图。

TIDA-010256 TIDA-010256 系统总体方框图图 2-1 TIDA-010256 系统总体方框图

低压电源 (LVPS) 主要用于超声波系统中的微控制器、FPGA、数字 IO 和模拟电源。TI 建议在低功耗电源设计中使用模块，以便实现更低的噪声、紧凑的尺寸、简单的设计、高效率、低成本和快速制造。

TI 推荐使用可实现低噪声和高效率的 TPS63603 模块，该模块可将 12V 总线电压转换为 ±5.5V、3.3V。对于 TX7516 和 TMUX9832 模拟轨的低压电源，每个直流/直流转换后跟一个低噪声 LDO TPS7A9401，以消除电源噪声，从而实现更高的 PSRR。就 MCU 而言，FPGA 内核由 TPS62932、TLV75518 供电。

TI 为不同的超声波系统提供多种高压电源拓扑。在手持式或便携式超声波应用中，由于其轻载效率高且整体尺寸更小，SEPIC 和 CUK 组合了高电压拓扑，专为这些应用场景而设计。在此设计中，LM5155 非同步升压控制器用于驱动外部金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET)，以提供四通道高压功率输出，并且保留了一个外部高压输入接口，用于在高负载条件下的剪切波弹性成像测试期间为 TX7516 供电。

时钟信号的相移（频域）和抖动（时间域）是影响超声波成像质量的关键参数，高相位噪声通常会导致图像伪影。因此，该设计采用高性能、低抖动的标准振荡器 LMK62A2（建议在新设计中使用 LMK62D）和超低抖动缓冲器 LMK00304 为 TX7516 提供低抖动、高质量的时钟信号。

TMUX 输出需要通过板对板连接器连接到负载网络，负载采用 220Ω 电阻器和 220pF 电容器并联的形式。