描述 Description

AFE5816 是一套高度集成的模擬前端 (AFE) 解決方案，專(zhuān)用于需要高性能、低功耗和小尺寸的超聲波系統(tǒng)。

AFE5816 是一款集成模擬前端 (AFE)，針對(duì)醫(yī)療超聲波應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化。AFE5816 是一款多芯片模塊 (MCM) 器件，包含兩個(gè)芯片：VCA 和 ADC_CONV。每個(gè)芯片均有 16 條通道。

VCA 芯片中的每條通道均可配置為兩種模式：時(shí)間增益補(bǔ)償 (TGC) 模式和連續(xù)波 (CW) 模式。在 TGC 模式下，每條通道包含一個(gè)輸入衰減器 (ATTEN)、一個(gè)帶有可變?cè)鲆娴牡驮肼暦糯笃?(LNA) 以及一個(gè)三階低通濾波器 (LPF)。衰減器支持的衰減范圍為 0dB 至 8dB，LNA 支持的增益范圍為 14dB 至 45dB。LPF 的截止頻率可配置為 10MHz、15MHz、20MHz 或 25 MHz，以便支持頻率不同的超聲波 應(yīng)用 。在 CW 模式下，每條通道包含一個(gè)增益固定為 18dB 的 LNA 以及一個(gè)具有 16 種可選相位延遲的低功耗無(wú)源混頻器。通過(guò)對(duì)每個(gè)模擬輸入信號(hào)施加不同的相位延遲可執(zhí)行片上波束賦形操作。CW 混頻器中的諧波濾波器通過(guò)抑制三階和五階諧波來(lái)增強(qiáng) CW 多普勒測(cè)量的靈敏度。CW 模式支持三種時(shí)鐘模式：16 倍頻、8 倍頻和 4 倍頻。

ADC_CONV 芯片的每條通道都具有一個(gè)高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)，該轉(zhuǎn)換器的分辨率可編程為 14 位或 12 位。ADC 在 14 位 和 12 位模式下分別可實(shí)現(xiàn) 75dBFS 和 72dBFS 的信噪比 (SNR)。該 ADC 在低通道增益時(shí)仍具有出色的 SNR。該器件的最高運(yùn)行速度為 65MSPS 和 80MSPS，分別提供 14 位和 12 位輸出。ADC 設(shè)計(jì)為根據(jù)采樣率調(diào)整其功耗。ADC 的輸出接口為低壓差分信令 (LVDS) 接口，可輕松與低成本現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列 (FPGA) 連接。

AFE5816 還允許選擇多種功率和噪聲組合，從而優(yōu)化系統(tǒng)性能。因此，對(duì)于電池壽命要求嚴(yán)格的系統(tǒng)而言，這些器件是一套非常適合的超聲波 AFE 解決方案。AFE5816 采用 15mm × 15mm NFBGA-289 封裝（ZAV 封裝，S-PBGA-N289），額定工作溫度范圍為 –40°C 至 +85°C。此器件還與 AFE5818 系列器件引腳兼容。的最后一段

特性 Features

? 面向超聲波應(yīng)用的 16 通道 應(yīng)用應(yīng)用的 32 通道 AFE：
? 輸入衰減器、低噪聲放大器 (LNA)、低通濾波器 (LPF)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 和連續(xù)波 (CW) 混頻器
? 信號(hào)鏈針對(duì)時(shí)間增益補(bǔ)償 (TGC) 和 CW 模式進(jìn)行了優(yōu)化
? 數(shù)字時(shí)間增益補(bǔ)償 (DTGC)
? 總增益范圍：6dB 至 45dB
? 線性輸入范圍：1 VPP

? 具有 DTGC 功能的輸入衰減器：
? 衰減范圍為 0dB 至 8dB（步長(zhǎng)為 0.125dB）
? 支持匹配的阻抗：
? 50Ω 至 800Ω 的源阻抗


? 具有 DTGC 功能的低噪聲放大器 (LNA)：
? 增益范圍為 14dB 至 45dB（步長(zhǎng)為 0.125dB）
? 低輸入電流噪聲：1.2pA/√Hz

? 三階線性相位低通濾波器 (LPF)：
? 10MHz、15MHz、20MHz 和 25MHz

? 具有可編程分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)：
? 14 位 ADC：65MSPS 時(shí)的空閑通道信噪比 (SNR)為 75dBFS
? 12 位 ADC：80MSPS 時(shí)的空閑通道 SNR 為 72dBFS

? LVDS 接口，速率最高達(dá) 1GBPS
? 針對(duì)噪聲和功耗進(jìn)行了優(yōu)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）

? 出色的器件間增益匹配：
? ±0.5dB（典型值）

? 低諧波失真等級(jí)：–60dBc
? 快速且持續(xù)的過(guò)載恢復(fù)
? 連續(xù)波 (CW) 路徑：
? 無(wú)源混頻器
? 低近端相位噪聲：1KHz 時(shí)為 -148dBc/Hz
? 相位分辨率：λ/16
? 支持 16X、8X、4X 和 1X CW 時(shí)鐘
? 三階和五階諧波 12dB 抑制

? 小型封裝：15mm × 15mm NFBGA-289