AFE58JD48

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具有 16 位 125MSPS 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 的 12.8GB JESD204B 超聲波 AFE

產(chǎn)品詳情

Device type Receiver Number of input channels 16 Active supply current (typ) (mA) 208 Supply voltage (max) (V) 3.3 Operating temperature range (°C) 0 to 85 Interface type LVDS Features Analog Front End (AFE) Rating Catalog
Device type Receiver Number of input channels 16 Active supply current (typ) (mA) 208 Supply voltage (max) (V) 3.3 Operating temperature range (°C) 0 to 85 Interface type LVDS Features Analog Front End (AFE) Rating Catalog
NFBGA (ZAV) 289 225 mm2 15 x 15
  • 適用于超聲波 應(yīng)用:
    • 四個(gè)可編程 TGC 設(shè)置配置文件
  • 具有有源終端的低噪聲放大器 (LNA):
    • 可編程增益:21dB、18dB 和 15dB
    • 線(xiàn)性輸入振幅:0.37/0.5/0.71 VPP
    • 最大輸入振幅:1 Vpp
  • 壓控衰減器 (VCAT):
    • 衰減范圍:0dB–36dB
  • 可編程增益放大器 (PGA):
    • 18dB–27dB(階躍為 3dB)
  • 三階 10 ~ 60MHz 低通濾波器 (LPF)
  • ADC 空閑通道 SNR:
    • 16 位、125MSPS 模式:80dBFS
    • 14 位、80MSPS 模式:79dBFS
  • 出色的近場(chǎng) SNR:74dBFS
  • TGC 模式 JESD204B 輸出
    • 140mW/通道、0.8nV/√Hz、125MSPS、16 位
    • 120mW/通道、0.8nV/√Hz、80MSPS、16 位
    • 115mW/通道、0.8nV/√Hz、65MSPS、16 位
    • 105mW/通道、0.8nV/√Hz、40MSPS、16 位
  • TGC 模式 LVDS 輸出
    • 120mW/通道、0.8nV/√Hz、80MSPS、16 位
    • 115mW/通道、0.8nV/√Hz、65MSPS、16 位
    • 150mW/通道、0.8nV/√Hz、125MSPS、16 位、2 倍抽取率、LVDS 0.5x 模式
  • CW 模式:63mW/通道、1.15nV/√Hz
  • ±0.4dB(典型值)器件間增益匹配
  • 快速且一致的過(guò)載恢復(fù)
  • 具有以下特性的連續(xù)波 (CW) 路徑:
    • 1kHz 頻偏載波下具有 –159dBc/Hz 相位噪聲
    • λ/16 相位分辨率
    • 支持 16x 和 8x CW 時(shí)鐘
    • 三階和五階諧波 12dB 抑制
  • 數(shù)字 I/Q 解調(diào)器,帶數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化功能
    • 分?jǐn)?shù)抽取濾波器 M = 1 至 63(單位增量為 0.25)
    • 帶有 32 個(gè)預(yù)設(shè)模式的片上 RAM
  • LVDS 接口,速度高達(dá) 1.28Gbps
  • 10Gbps JESD204B 子類(lèi) 0、1 和 2
    • 高達(dá) 12.8Gbps,帶 10cm PCB 布線(xiàn)
    • 每個(gè) JESD 信道包含 2、4 或 8 個(gè)通道
  • 適用于超聲波 應(yīng)用:
    • 四個(gè)可編程 TGC 設(shè)置配置文件
  • 具有有源終端的低噪聲放大器 (LNA):
    • 可編程增益:21dB、18dB 和 15dB
    • 線(xiàn)性輸入振幅:0.37/0.5/0.71 VPP
    • 最大輸入振幅:1 Vpp
  • 壓控衰減器 (VCAT):
    • 衰減范圍:0dB–36dB
  • 可編程增益放大器 (PGA):
    • 18dB–27dB(階躍為 3dB)
  • 三階 10 ~ 60MHz 低通濾波器 (LPF)
  • ADC 空閑通道 SNR:
    • 16 位、125MSPS 模式:80dBFS
    • 14 位、80MSPS 模式:79dBFS
  • 出色的近場(chǎng) SNR:74dBFS
  • TGC 模式 JESD204B 輸出
    • 140mW/通道、0.8nV/√Hz、125MSPS、16 位
    • 120mW/通道、0.8nV/√Hz、80MSPS、16 位
    • 115mW/通道、0.8nV/√Hz、65MSPS、16 位
    • 105mW/通道、0.8nV/√Hz、40MSPS、16 位
  • TGC 模式 LVDS 輸出
    • 120mW/通道、0.8nV/√Hz、80MSPS、16 位
    • 115mW/通道、0.8nV/√Hz、65MSPS、16 位
    • 150mW/通道、0.8nV/√Hz、125MSPS、16 位、2 倍抽取率、LVDS 0.5x 模式
  • CW 模式:63mW/通道、1.15nV/√Hz
  • ±0.4dB(典型值)器件間增益匹配
  • 快速且一致的過(guò)載恢復(fù)
  • 具有以下特性的連續(xù)波 (CW) 路徑:
    • 1kHz 頻偏載波下具有 –159dBc/Hz 相位噪聲
    • λ/16 相位分辨率
    • 支持 16x 和 8x CW 時(shí)鐘
    • 三階和五階諧波 12dB 抑制
  • 數(shù)字 I/Q 解調(diào)器,帶數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化功能
    • 分?jǐn)?shù)抽取濾波器 M = 1 至 63(單位增量為 0.25)
    • 帶有 32 個(gè)預(yù)設(shè)模式的片上 RAM
  • LVDS 接口,速度高達(dá) 1.28Gbps
  • 10Gbps JESD204B 子類(lèi) 0、1 和 2
    • 高達(dá) 12.8Gbps,帶 10cm PCB 布線(xiàn)
    • 每個(gè) JESD 信道包含 2、4 或 8 個(gè)通道

AFE58JD48 器件是一款高度集成的模擬前端 (AFE) 解決方案,專(zhuān)門(mén)為高端超聲系統(tǒng)而設(shè)計(jì)。

AFE58JD48 是一款針對(duì)高端醫(yī)療超聲應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化的集成模擬前端 (AFE)。該器件通過(guò)一個(gè)多芯片模塊 (MCM) 實(shí)現(xiàn),該模塊帶有三個(gè)裸片:一個(gè) 16 通道壓控放大器 (VCA) 裸片和兩個(gè) 8 通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 裸片。

VCA 裸片中的每個(gè)通道均可配置為兩種模式之一:時(shí)間增益補(bǔ)償 (TGC) 模式和連續(xù)波 (CW) 模式。在 TGC 模式下,每個(gè)通道包含一個(gè)低噪聲放大器 (LNA)、一個(gè)電壓控制器衰減器 (VCAT)、一個(gè)可編程增益放大器 (PGA) 和一個(gè)三階低通濾波器 (LPF)。LNA 能夠以 21dB、18dB 或 15 dB 的增益進(jìn)行編程。LNA 還支持有源終端。VCAT 支持 0dB 至 36dB 的衰減范圍,并對(duì)衰減進(jìn)行模擬電壓控制。PGA 提供階躍為 3dB 的 18dB 至 27dB 增益選項(xiàng)。LPF 截至頻率可以在 10MHz 和 60MHz 之間進(jìn)行設(shè)置,以支持具有不同頻率的超聲 應(yīng)用, 尤其是新興的高頻超聲成像 應(yīng)用中的數(shù)字輸入 D 類(lèi)音頻放大器。在 CW 模式下,LNA 的輸出將進(jìn)入具有 16 種可選相位延遲的低功耗無(wú)源混頻器,后跟具有帶通濾波器的加法放大器??梢詫?duì)每個(gè)模擬輸入信號(hào)施加不同的相位延遲,從而執(zhí)行片上波束形成操作。CW 混頻器中的諧波濾波器可以抑制三階和五階諧波,從而增強(qiáng) CW 多普勒測(cè)量的靈敏度。

ADC 裸片可配置為以 16 位或 14 位的分辨率運(yùn)行。該 ADC 主要支持速率高達(dá) 12.8Gbps 的 JESD204B 接口,并可降低高通道數(shù)系統(tǒng)中電路板布線(xiàn)的難度。ADC 的輸出接口也可以設(shè)置為低電壓差分信號(hào) (LVDS),可輕松與低成本現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列 (FPGA) 相連接。該 ADC 能夠以 125MSPS 16 位的最高速率運(yùn)行,并通過(guò) JESD204B 接口發(fā)送數(shù)字化數(shù)據(jù)。當(dāng)使用 LVDS 接口時(shí),ADC 采樣率和分辨率受 1.28Gbps 的 LVDS 輸出速率或 16 位分辨率下的 80MSPS 的轉(zhuǎn)換速率限制。在這種情況下,可以將 14 位分辨率的 ADC 配置為以更高的速率采樣,但仍保持相同的輸出數(shù)據(jù)速率。根據(jù)設(shè)計(jì),ADC 的功耗可根據(jù)采樣率進(jìn)行調(diào)整。

此外,AFE58JD48 還包含數(shù)字解調(diào)器模塊。具有可編程抽取濾波器的數(shù)字同相和正交 (I/Q) 解調(diào)器加快了低功耗下計(jì)算密集型算法的執(zhí)行速度。

該器件還支持各種功率和噪聲組合選項(xiàng),從而優(yōu)化系統(tǒng)性能。因此,對(duì)于采用墻壁電源插座或電池供電的高端系統(tǒng)而言,該器件是非常適合的超聲波 AFE 解決方案。

該器件采用 15mm × 15mm NFBGA-289 封裝,并且?guī)缀蹩膳c AFE58JD28AFE58JD18 器件引腳兼容。

AFE58JD48 器件是一款高度集成的模擬前端 (AFE) 解決方案,專(zhuān)門(mén)為高端超聲系統(tǒng)而設(shè)計(jì)。

AFE58JD48 是一款針對(duì)高端醫(yī)療超聲應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化的集成模擬前端 (AFE)。該器件通過(guò)一個(gè)多芯片模塊 (MCM) 實(shí)現(xiàn),該模塊帶有三個(gè)裸片:一個(gè) 16 通道壓控放大器 (VCA) 裸片和兩個(gè) 8 通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 裸片。

VCA 裸片中的每個(gè)通道均可配置為兩種模式之一:時(shí)間增益補(bǔ)償 (TGC) 模式和連續(xù)波 (CW) 模式。在 TGC 模式下,每個(gè)通道包含一個(gè)低噪聲放大器 (LNA)、一個(gè)電壓控制器衰減器 (VCAT)、一個(gè)可編程增益放大器 (PGA) 和一個(gè)三階低通濾波器 (LPF)。LNA 能夠以 21dB、18dB 或 15 dB 的增益進(jìn)行編程。LNA 還支持有源終端。VCAT 支持 0dB 至 36dB 的衰減范圍,并對(duì)衰減進(jìn)行模擬電壓控制。PGA 提供階躍為 3dB 的 18dB 至 27dB 增益選項(xiàng)。LPF 截至頻率可以在 10MHz 和 60MHz 之間進(jìn)行設(shè)置,以支持具有不同頻率的超聲 應(yīng)用, 尤其是新興的高頻超聲成像 應(yīng)用中的數(shù)字輸入 D 類(lèi)音頻放大器。在 CW 模式下,LNA 的輸出將進(jìn)入具有 16 種可選相位延遲的低功耗無(wú)源混頻器,后跟具有帶通濾波器的加法放大器??梢詫?duì)每個(gè)模擬輸入信號(hào)施加不同的相位延遲,從而執(zhí)行片上波束形成操作。CW 混頻器中的諧波濾波器可以抑制三階和五階諧波,從而增強(qiáng) CW 多普勒測(cè)量的靈敏度。

ADC 裸片可配置為以 16 位或 14 位的分辨率運(yùn)行。該 ADC 主要支持速率高達(dá) 12.8Gbps 的 JESD204B 接口,并可降低高通道數(shù)系統(tǒng)中電路板布線(xiàn)的難度。ADC 的輸出接口也可以設(shè)置為低電壓差分信號(hào) (LVDS),可輕松與低成本現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列 (FPGA) 相連接。該 ADC 能夠以 125MSPS 16 位的最高速率運(yùn)行,并通過(guò) JESD204B 接口發(fā)送數(shù)字化數(shù)據(jù)。當(dāng)使用 LVDS 接口時(shí),ADC 采樣率和分辨率受 1.28Gbps 的 LVDS 輸出速率或 16 位分辨率下的 80MSPS 的轉(zhuǎn)換速率限制。在這種情況下,可以將 14 位分辨率的 ADC 配置為以更高的速率采樣,但仍保持相同的輸出數(shù)據(jù)速率。根據(jù)設(shè)計(jì),ADC 的功耗可根據(jù)采樣率進(jìn)行調(diào)整。

此外,AFE58JD48 還包含數(shù)字解調(diào)器模塊。具有可編程抽取濾波器的數(shù)字同相和正交 (I/Q) 解調(diào)器加快了低功耗下計(jì)算密集型算法的執(zhí)行速度。

該器件還支持各種功率和噪聲組合選項(xiàng),從而優(yōu)化系統(tǒng)性能。因此,對(duì)于采用墻壁電源插座或電池供電的高端系統(tǒng)而言,該器件是非常適合的超聲波 AFE 解決方案。

該器件采用 15mm × 15mm NFBGA-289 封裝,并且?guī)缀蹩膳c AFE58JD28AFE58JD18 器件引腳兼容。

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技術(shù)文檔

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類(lèi)型 標(biāo)題 下載最新的英語(yǔ)版本 日期
* 數(shù)據(jù)表 AFE58JD48 16 通道超聲波 AFE,具有 140mW/通道功耗、 0.8nV/√Hz 噪聲、16 位 125MSPS ADC、JESD 或 LVDS 接口、數(shù)字解調(diào)器和無(wú)源 CW 混頻器 數(shù)據(jù)表 (Rev. A) PDF | HTML 英語(yǔ)版 (Rev.A) PDF | HTML 2020年 6月 3日
應(yīng)用手冊(cè) 適用于 TI 超聲 AFE 的模擬時(shí)間增益控制 (ATGC) 解決方案 PDF | HTML 英語(yǔ)版 PDF | HTML 2023年 5月 19日

設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)

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評(píng)估板

AFE58JD48EVM — AFE58JD48 具有 16 位 125MSPS ADC 的 12.8GB JESD204B 超聲波 AFE 評(píng)估模塊

AFE58JD48 評(píng)估模塊 (EVM) 是用于評(píng)估 AFE58JD48 器件的平臺(tái),此器件是高度集成的模擬前端 (AFE) 解決方案,專(zhuān)用于需要高性能和小尺寸的超聲波系統(tǒng)。AFE58JD48 集成了完整的時(shí)間增益控制 (TGC) 成像路徑和連續(xù)波多普勒 (CWD) 路徑。

16 通道 AFE58JD48 是我們的超低功耗解決方案之一,支持各種功耗和噪聲組合,可實(shí)現(xiàn)出色的系統(tǒng)性能。因此,AFE58JD48 是適用于高端系統(tǒng)和便攜式系統(tǒng)的超聲波 AFE 解決方案。

模擬工具

PSPICE-FOR-TI — PSpice? for TI 設(shè)計(jì)和仿真工具

PSpice? for TI 可提供幫助評(píng)估模擬電路功能的設(shè)計(jì)和仿真環(huán)境。此功能齊全的設(shè)計(jì)和仿真套件使用 Cadence? 的模擬分析引擎。PSpice for TI 可免費(fèi)使用,包括業(yè)內(nèi)超大的模型庫(kù)之一,涵蓋我們的模擬和電源產(chǎn)品系列以及精選的模擬行為模型。

借助?PSpice for TI 的設(shè)計(jì)和仿真環(huán)境及其內(nèi)置的模型庫(kù),您可對(duì)復(fù)雜的混合信號(hào)設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真。創(chuàng)建完整的終端設(shè)備設(shè)計(jì)和原型解決方案,然后再進(jìn)行布局和制造,可縮短產(chǎn)品上市時(shí)間并降低開(kāi)發(fā)成本。?

在?PSpice for TI 設(shè)計(jì)和仿真工具中,您可以搜索 TI (...)
封裝 引腳 CAD 符號(hào)、封裝和 3D 模型
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包含信息:
  • RoHS
  • REACH
  • 器件標(biāo)識(shí)
  • 引腳鍍層/焊球材料
  • MSL 等級(jí)/回流焊峰值溫度
  • MTBF/時(shí)基故障估算
  • 材料成分
  • 鑒定摘要
  • 持續(xù)可靠性監(jiān)測(cè)
包含信息:
  • 制造廠地點(diǎn)
  • 封裝廠地點(diǎn)

推薦產(chǎn)品可能包含與 TI 此產(chǎn)品相關(guān)的參數(shù)、評(píng)估模塊或參考設(shè)計(jì)。

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