TIDA-01427

适用于超声波的 2.3nV/√Hz、差动、时间增益控制 (TGC) DAC 参考设计

TIDA-01427

设计文件

概述

TIDA-01427 参考设计提供一个差动信号链解决方案,用于生成时变控制电压 (VCNTL),以驱动并联配置中的多个 AFE 器件。适用于医疗超声波的 TI 低噪声模拟前端 (AFE) 具有时间增益控制 (TGC) 功能,可帮助实现面向超声波应用的出色信噪比 (SNR)。该参考设计使用双乘法 DAC (DAC8802),后跟电流到电压转换器 (OPA2209),以生成 20V 的摆幅。在使用多反馈滤波器 (THS4130) 对该 20V 摆幅进行滤波之后,使用无源衰减器将其衰减至 1.5V。该设计可以使用 ±15V 或 5V 电源供电(板载 Fly-Buck 转换器 LM5160 可将 5V 输入转换为 ±15V 电压轨)。使用 TPS7A39 和 TPS7A47 生成整个信号链的干净电源。使用 REF5010 和 OPA2209 生成 DAC 的 ±10V 基准。

特性
  • 低噪声 (2.3nV/√Hz) 差动 TGC 信号使 AFE58xx 系列器件能够放大振幅更低的信号,从而在超声波成像中能够实现更大的穿透深度
  • 使 AFE 能够以更低的噪声解析数据,从而实现高分辨率超声波图像
  • 全信号链传播延迟小于 5µs,从而可以缩短总体系统响应时间
  • fc = 150kHz 的二阶巴特沃斯有源低通滤波器可帮助实现平滑的控制信号转换
  • 能够驱动多达 64 个以上通道的 AFE
  • 0 至 2.5V 的可配置输出共模电压,支持具有不同控制电压要求的 AFE
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我们开发的全面组装电路板仅用于测试和性能验证,不可用于销售。

设计文件和产品

设计文件

下载现成的系统文件,加快您的设计过程。

TIDRS44.PDF (435 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRS45.PDF (103 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRS46.PDF (248 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRS48.ZIP (1373 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCDP4.ZIP (1250 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDRS47.PDF (1059 K)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

串联电压基准

REF501010V、3µVpp/V 噪声、3ppm/°C 温漂精密串联电压基准

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全差分放大器

THS4130具有关断功能的 150MHz 全差分输入/输出低噪声放大器

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精密 DAC (≤10MSPS)

DAC880214 位双通道串行接口乘法数模转换器

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精密运算放大器 (Vos<1mV)

OPA2209双通道、2.2nV/rtHz、18MHz、RRO、36V 精密运算放大器

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精密运算放大器 (Vos<1mV)

OPA2210超低噪声 (2.2nV/√Hz)、超 β (0.3nA)、高精度(5µV、0.1µV/°C)、36V、双通道运算放大器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS7A39150mA、33V、低噪声、高 PSRR、双通道、正负电压范围、低压降稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS7A47具有使能功能的 1A、36V、低噪声、高 PSRR、低压降稳压器

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隔离式 DC/DC 转换器

LM5160LM5160 宽输入 65V、2A 同步降压/Fly-Buck™ 转换器

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开始开发

软件

设计工具和仿真

仿真模型

TIDA-01427 TINA Simulation — TIDM002.ZIP (24 K)

技术文档

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类型 标题 下载最新的英文版本 日期
技术文章 Take your ultrasound design to the next level PDF | HTML 2018年 2月 8日
用户指南 适用于超声波应用的2.3nV/√Hz、差动、时间增益控制DAC 参 考设计 英语版 2017年 9月 5日
模拟设计期刊 Design and analysis of a TGC circuit to drive the control voltage 2017年 4月 26日
应用手册 Time Gain Control (Compensation) in Ultrasound Applications 2016年 12月 2日

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