描述 Description

AFE58JD28 器件是高度集成的模擬前端 (AFE) 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)。

AFE58JD28 是針對醫(yī)療超聲波應(yīng)用進行了優(yōu)化的集成模擬前端 (AFE)。該器件通過具有兩個裸片的多芯片模塊 (MCM) 進行實現(xiàn)：一個電壓控制放大器 (VCA) 裸片和一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 裸片。VCA 裸片具有 16 個與 ADC 裸片的 16 個通道進行連接的通道。

VCA 裸片中的每個通道均可配置為兩種模式之一：時間增益補償 (TGC) 模式和連續(xù)波 (CW) 模式。在 TGC 模式下，每個通道包含一個低噪聲放大器 (LNA)、一個電壓控制器衰減器 (VCAT)、一個可編程增益放大器 (PGA) 和一個三階低通濾波器 (LPF)。LNA 能夠以 21dB、18dB 或 15 dB 的增益進行編程。LNA 還支持有源終端。VCAT 支持 0dB 至 36dB 的衰減范圍，并對衰減進行模擬電壓控制。PGA 提供階躍為 3dB 的 18dB 至 27dB 增益選項。LPF 截至頻率可以在 10MHz 和 30MHz 之間進行設(shè)置，以支持具有不同頻率的超聲波 應(yīng)用 。在 CW 模式下，LNA 的輸出將進入具有 16 種可選相位延遲的低功耗無源混頻器，后跟具有帶通濾波器的加法放大器。可以對每個模擬輸入信號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 CW 多普勒測量的靈敏度。

ADC 裸片的 16 個通道可以配置為以 14 位或 12 位分辨率運行。ADC 分辨率可以與轉(zhuǎn)換速率進行折衷，并且能夠在 14 位和 12 位的分辨率下分別以 65MSPS 和 80MSPS 的最大速度運行。ADC 設(shè)計為根據(jù)采樣率調(diào)整其功耗。ADC 的輸出接口通過低電壓差分信號 (LVDS) 進行輸出，可輕松與低成本現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA) 相連接。

此外，AFE58JD28 還包含數(shù)字解調(diào)器和 JESD204B 數(shù)據(jù)打包塊。具有可編程抽取濾波器的數(shù)字同相和正交 (I/Q) 解調(diào)器以低功耗加快了計算密集型算法的執(zhí)行速度。該器件還支持速率高達 5Gbps 的可選 JESD204B 接口，進一步降低了高通道數(shù)系統(tǒng)中電路板布線的難度。

該器件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，對于具有嚴格的電池壽命要求的系統(tǒng)而言，這些器件是非常合適的超聲波 AFE 解決方案。

該器件采用 15mm × 15mm NFBGA-289 封裝，并且與 AFE5818 和 AFE5816 系列引腳兼容。

特性 Features

? 用于超聲波 應(yīng)用的16 通道 AFE：
? 用于 TGC 和 CW 模式且經(jīng)過優(yōu)化的信號鏈
? 四個可編程 TGC 配置文件

? 具有以下特性的低噪聲放大器 (LNA)：
? 可編程增益：21dB、18dB 和 15 dB
? 線性輸入信號振幅： 0.37VPP、0.5VPP 和 0.71VPP
? 有源終端

? 電壓控制衰減器 (VCAT)：
? 衰減范圍：0dB–36dB

? 可編程增益放大器 (PGA)：
? 18dB–27dB（階躍為 3dB）

? 三階線性相位低通濾波器 (LPF)：
? 10MHz 到 30MHz 的截止頻率

? ADC 模式（空閑通道 SNR）：
? 14 位、65MSPS 模式：75dBFS
? 12 位、80MSPS 模式：72dBFS

? 針對噪聲和功耗進行了優(yōu)化：
? TGC 模式：102mW/通道 (0.8nV/√Hz)、 65MSPS、14 位輸出
? CW 模式：63mW/通道

? 出色的器件間增益匹配：
? ±0.4dB（典型值）

? 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 –159dBc/Hz 的低近端相位噪聲
? 相位分辨率：λ/16
? 支持 16x 和 8x CW 時鐘
? 三階和五階諧波 12dB 抑制

? 數(shù)字 I/Q 解調(diào)器：
? 分數(shù)抽取濾波器 M = 1 至 63（單位增量為 0.25）
? 數(shù)據(jù)吞吐量在抽取后降低
? 具有 32 個預(yù)設(shè)配置文件的片上 RAM

? LVDS 接口，速度高達 1Gbps
? 5Gbps JESD 接口：
? JESD204B 子類 0、1 和 2
? 每個 JESD 信道包含 2、4 或 8 個通道

? 小型封裝：15mm × 15mm NFBGA-289