描述 Description

AFE5832 器件是一款高度集成的模擬前端解決方案，專用于需要高性能、低功耗和小尺寸的超聲波系統(tǒng)。

AFE5832 是一款集成模擬前端 (AFE)，針對醫(yī)療超聲波應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化。該器件通過具有三個裸片的多芯片模塊 (MCM) 進(jìn)行實現(xiàn)：兩個壓控放大器 (VCA) 裸片和一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 裸片。每個 VCA 裸片具有 16 個通道，且 ADC 裸片可轉(zhuǎn)換全部的 32 個通道。

VCA 裸片中的每個通道均可配置為兩種模式：時間增益補償 (TGC) 模式和連續(xù)波 (CW) 模式。在 TGC 模式下，每個通道均包含一個輸入衰減器 (ATTEN)、一個帶有可變增益的低噪聲放大器 (LNA) 和一個三階低通濾波器 (LPF)。衰減器支持的衰減范圍為 0dB 至 8dB，LNA 支持的增益范圍為 20dB 至 51dB。LPF 的截止頻率可配置為 5MHz、7.5MHz、10MHz 或 12.5 MHz，可支持不同頻率的超聲波 應(yīng)用 。在 CW 模式下，每條通道包含一個增益固定為 18dB 的 LNA 以及一個具有 16 種可選相位延遲的低功耗無源混頻器。通過對每個模擬輸入信號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可以抑制三階和五階諧波，從而增強(qiáng) CW 多普勒測量的靈敏度。

ADC 裸片具有 16 個物理 ADC。每個 ADC 可轉(zhuǎn)換兩組輸出，其中一組來自相應(yīng)的 VCA 裸片。ADC 裸片可配置為以 12 位或 10 位分辨率運行。ADC 分辨率可以與轉(zhuǎn)換速率進(jìn)行折衷，并且能夠在 12 位和 10 位分辨率下分別以 80MSPS 和 100MSPS 的最大速度運行。ADC 的功耗可根據(jù)采樣率進(jìn)行調(diào)整。ADC 輸出接口通過低電壓差動信號 (LVDS) 進(jìn)行輸出，可輕松與低成本現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA) 連接。

AFE5832 還支持各種功率和噪聲組合選項，從而優(yōu)化系統(tǒng)性能。因此，對于具有嚴(yán)格的電池壽命要求的系統(tǒng)而言，該器件是非常適合的超聲波 AFE 解決方案。

特性 Features

? 適用于超聲波 標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的 32 通道 AFE：
? 輸入衰減器、LNA、LPF、ADC、 和 CW 混頻器
? 數(shù)字時間增益補償 (DTGC)
? 總增益范圍：12dB 至 51dB
? 線性輸入范圍：800mVPP

? 具有 DTGC 功能的輸入衰減器：
? 8dB 至 0dB 衰減，階躍 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)：
? 20dB 至 51dB 增益，階躍 0.125dB
? 低輸入電流噪聲：1.2pA/√Hz

? 三階線性相位低通濾波器 (LPF)：
? 5MHz、7.5MHz、10MHz 和 12.5MHz

? 16 位 ADC，可以 12 位、80MSPS 或以 10 位、100MSPS 的分辨率和速率進(jìn)行轉(zhuǎn)換：
? 每個 ADC 可在半速率下轉(zhuǎn)換兩組輸入
? 12 位 ADC：72 dBFS SNR
? 10 位 ADC：61 dBFS SNR

? 針對噪聲和功耗進(jìn)行了優(yōu)化：
? 2.1nV/√Hz、40MSPS 時，35mW/通道
? 1.4nV/√Hz、40MSPS 時，42mW/通道
? 1.3nV/√Hz、40MSPS 時，52mW/通道
? CW 模式下，60mW/通道

? 出色的器件間增益匹配：
? ±0.5dB（典型值）

? 低諧波失真：–55dBc
? 快速且一致的過載恢復(fù)
? 具有以下特性的連續(xù)波 (CW) 路徑：
? 在相對于 2.5MHz 載波 1kHz 頻率偏移下具有 –151dBc/Hz 的低近端相位噪聲
? 相位分辨率：λ/16
? 支持 16X CW 時鐘
? 三階和五階諧波 12dB 抑制

? LVDS 接口，速度高達(dá) 1Gbps
? 小型封裝：15mm × 15mm NFBGA-289