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产品详细信息

参数

Number of input channels 16 Active supply current (Typ) (mA) 20 Supply voltage (Max) (V) 3.3 Operating temperature range (C) -40 to 85 Interface type LVDS Features Analog Front End (AFE) open-in-new 查找其它 超声波 AFE

封装|引脚|尺寸

NFBGA (ZAV) 289 225 mm² 15 x 15 open-in-new 查找其它 超声波 AFE

特性

  • 面向超声波应用的 16 通道 应用应用的 32 通道 AFE:
    • 输入衰减器、低噪声放大器 (LNA)、低通滤波器 (LPF)、模数转换器 (ADC) 和
      连续波 (CW) 混频器
    • 信号链针对时间增益补偿 (TGC) 和 CW 模式进行了优化
    • 数字时间增益补偿 (DTGC)
    • 总增益范围:6dB 至 45dB
    • 线性输入范围:1 VPP
  • 具有 DTGC 功能的输入衰减器:
    • 衰减范围为 0dB 至 8dB(步长为 0.125dB)
    • 支持匹配的阻抗:
      • 50Ω 至 800Ω 的源阻抗
  • 具有 DTGC 功能的低噪声放大器 (LNA):
    • 增益范围为 14dB 至 45dB(步长为 0.125dB)
    • 低输入电流噪声:1.2pA/√Hz
  • 三阶线性相位低通滤波器 (LPF):
    • 10MHz、15MHz、20MHz 和 25MHz
  • 具有可编程分辨率的模数转换器 (ADC):
    • 14 位 ADC:65MSPS 时的空闲通道信噪比 (SNR)
      为 75dBFS
    • 12 位 ADC:80MSPS 时
      的空闲通道 SNR 为 72dBFS
  • LVDS 接口,速率最高达
    1GBPS
  • 针对噪声和功耗进行了优化:
    • 90mW/通道,1nV/√Hz(65MSPS,TGC 模式)
    • 55mW/通道,1.45nV/√Hz(40MSPS,
      TGC 模式)
    • 59mW/通道(CW 模式)
  • 出色的器件间增益匹配:
    • ±0.5dB(典型值)
  • 低谐波失真等级:–60dBc
  • 快速且持续的过载恢复
  • 连续波 (CW) 路径:
    • 无源混频器
    • 低近端相位噪声:
      1KHz 时为 -148dBc/Hz
    • 相位分辨率:λ/16
    • 支持 16X、8X、4X 和 1X CW 时钟
    • 三阶和五阶谐波 12dB 抑制
  • 小型封装:15mm × 15mm NFBGA-289

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描述

AFE5816 是一套高度集成的模拟前端 (AFE) 解决方案,专用于需要高性能、低功耗和小尺寸的超声波系统。

AFE5816 是一款集成模拟前端 (AFE),针对医疗超声波应用进行了优化。AFE5816 是一款多芯片模块 (MCM) 器件,包含两个芯片:VCA 和 ADC_CONV。每个芯片均有 16 条通道。

VCA 芯片中的每条通道均可配置为两种模式:时间增益补偿 (TGC) 模式和连续波 (CW) 模式。在 TGC 模式下,每条通道包含一个输入衰减器 (ATTEN)、一个带有可变增益的低噪声放大器 (LNA) 以及一个三阶低通滤波器 (LPF)。衰减器支持的衰减范围为 0dB 至 8dB,LNA 支持的增益范围为 14dB 至 45dB。LPF 的截止频率可配置为 10MHz、15MHz、20MHz 或 25 MHz,以便支持频率不同的超声波 应用 。在 CW 模式下,每条通道包含一个增益固定为 18dB 的 LNA 以及一个具有 16 种可选相位延迟的低功耗无源混频器。通过对每个模拟输入信号施加不同的相位延迟可执行片上波束赋形操作。CW 混频器中的谐波滤波器通过抑制三阶和五阶谐波来增强 CW 多普勒测量的灵敏度。CW 模式支持三种时钟模式:16 倍频、8 倍频和 4 倍频。

ADC_CONV 芯片的每条通道都具有一个高性能模数转换器 (ADC),该转换器的分辨率可编程为 14 位或 12 位。ADC 在 14 位 和 12 位模式下分别可实现 75dBFS 和 72dBFS 的信噪比 (SNR)。该 ADC 在低通道增益时仍具有出色的 SNR。该器件的最高运行速度为 65MSPS 和 80MSPS,分别提供 14 位和 12 位输出。ADC 设计为根据采样率调整其功耗。ADC 的输出接口为低压差分信令 (LVDS) 接口,可轻松与低成本现场可编程门阵列 (FPGA) 连接。

AFE5816 还允许选择多种功率和噪声组合,从而优化系统性能。因此,对于电池寿命要求严格的系统而言,这些器件是一套非常适合的超声波 AFE 解决方案。AFE5816 采用 15mm × 15mm NFBGA-289 封装(ZAV 封装,S-PBGA-N289),额定工作温度范围为 –40°C 至 +85°C。此器件还与 AFE5818 系列器件引脚兼容。的最后一段

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技术文档

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* 数据表 具有 90mW/通道功耗、1-nV/√Hz 噪声、14 位 65MSPS 或 12 位 80MSPS ADC 以及 CW 无源混频器的 AFE5816 16 通道超声波 AFE 数据表 (Rev. E) 下载英文版本 (Rev.E) 2017年 11月 28日
应用手册 Precision Sum Circuit Support Hi Output Current Multiple AFEs in Ultasound App 2017年 11月 20日
应用手册 Introduction to Ultrasound 2017年 7月 10日
应用手册 Time Gain Control (Compensation) in Ultrasound Applications 2016年 12月 2日
用户指南 AFE5816 EVM User Guide 2016年 2月 17日
技术文章 Offset correction improves the next generation of heart-rate smart watches 2015年 8月 24日
技术文章 JESD204B: Is it for you? 2014年 3月 14日
技术文章 A new way to illuminate the human condition 2013年 12月 30日
技术文章 Oximeter signaling: There’s more than meets the eye 2013年 12月 4日

设计与开发

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硬件开发

评估板 下载
document-generic 用户指南
599
说明

AFE5816EVM 是一款高度集成的模拟前端 (AFE) 解决方案,此解决方案专用于高性能和小型超声波系统。AFE5816EVM 集成了完整的时间增益控制 (TGC) 成像路径和连续波多普勒 (CWD) 路径。借助该器件,用户还可以选择不同的功率/噪声组合来优化系统性能。因此,AFE5816EVM 是一款不但适合于高端系统,而且也适用于便携式系统的超声波模拟前端解决方案。该 EVM 需要搭载并连接 TSW1400EVM 才能捕获和评估 LVDS 数据。TSW1400EVM 单独出售,需要搭载 HSDCPro 软件才能运行。

特性
  • 16 通道完全模拟前端
  • 可编程增益低噪音放大器 (LNA)
  • 数字 TGC 范围 (DTGC):6 dB 至 45 dB
  • 14 位 65-MSPS 或者 12 位 80-MSPS 模数转换器
  • 需要搭载 TSW1400EVM 才能捕获数据和评估性能
评估板 下载
AFE58JD16 评估模块
AFE58JD16EVM
document-generic 用户指南
说明

AFE58JD16EVM 是一款高度集成的模拟前端 (AFE) 解决方案,此解决方案专用于高性能和小型超声波系统。AFE58JD16EVM 集成了完整的时间增益控制 (TGC) 成像路径和连续波多普勒 (CWD) 路径。借助该器件,用户还可以选择不同的功率/噪声组合来优化系统性能。因此,AFE58JD16EVM 是一款不但适合于高端系统,而且也适用于便携式系统的超声波模拟前端解决方案。

特性

• 16 通道完整模拟前端

• 可编程增益低噪声放大器 (LNA)

• 数字 TGC 范围 (DTGC):6 dB 至 45 Db

• 14 位模数转换器

• I/Q 解调器和抽取滤波器

设计工具和仿真

仿真模型 下载
SLAM253.ZIP (57 KB) - IBIS Model
仿真工具 下载
PSPICE® for TI design and simulation tool
PSPICE-FOR-TI — PSpice® for TI 可提供帮助评估模拟电路功能的设计和仿真环境。此功能齐全的设计和仿真套件使用 Cadence® 的模拟分析引擎。PSpice for TI 可免费使用,包括业内超大的模型库之一,涵盖我们的模拟和电源产品系列以及精选的模拟行为模型。

借助 PSpice for TI 的设计和仿真环境及其内置的模型库,您可对复杂的混合信号设计进行仿真。创建完整的终端设备设计和原型解决方案,然后再进行布局和制造,可缩短产品上市时间并降低开发成本。 

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入门

  1. 申请使用 PSPICE-FOR-TI 仿真器
  2. 下载并安装
  3. 观看有关仿真入门的培训
特性
  • 利用 Cadence PSpice 技术
  • 带有一套数字模型的预装库可在最坏情形下进行时序分析
  • 动态更新确保您可以使用全新的器件型号
  • 针对仿真速度进行了优化,且不会降低精度
  • 支持对多个产品进行同步分析
  • 基于 OrCAD Capture 框架,提供对业界广泛使用的原理图捕获和仿真环境的访问权限
  • 可离线使用
  • 在各种工作条件和器件容许范围内验证设计,包括
    • 自动测量和后处理
    • Monte Carlo 分析
    • 最坏情形分析
    • 热分析
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CAD/CAE 符号

封装 引脚 下载
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订购与质量

支持与培训

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