3 概要

AFE5816 は、医療用超音波アプリケーションに最適化された、統合アナログ フロントエンド (AFE) です。AFE5816 は、マルチチップ モジュール (MCM) デバイスであり、2 つのダイ、VCA および ADC_CONV を搭載しています。各ダイには合計 16 のチャネルがあります。

VCA ダイの各チャネルは、時間ゲイン補償 (TGC) モード、または連続波 (CW) モードに設定できます。TGCモードでは、各チャネルに入力アッテネータ(ATTEN)、低ノイズでゲイン可変のアンプ(LNA)、および3次のローパス フィルタ(LPF)が含まれます。アッテネータは8dB～0dBの減衰範囲をサポートし、LNAは14dB～45dBのゲイン範囲をサポートします。LPFのカットオフ周波数は、各種の周波数を持つ超音波アプリケーションに対応するため、10MHz、15MHz、20MHz、25MHzに設定可能です。CWモードでは、各チャネルに18dB固定ゲインのLNAと、16の位相遅延を選択可能な低消費電力のパッシブ ミキサーが含まれます。それぞれのアナログ入力信号へ各種の位相遅延を適用することで、オンチップのビームフォーミングを実行できます。CWミキサーの高調波フィルタは、3次および5次の高調波を抑制し、CWドップラー測定の感度を向上させます。CW モードは、3 つのクロックモード (16X、8X、4X) をサポートしています。

ADC_CONV ダイの各チャネルには、分解能を 14 ビットまたは 12 ビットにプログラムできる高性能 A/D コンバータ (ADC) があります。この ADC は、14 ビット モードで 75dBFS の信号対雑音比 (SNR)、12 ビットモードで 72dBFS の SNR を達成しています。この ADC は、低いチャネルゲインで優れた SNR を実現します。このデバイスは、14 ビットおよび 12 ビット出力に対して、それぞれ最大 65MSPS および 80MSPS の速度で動作可能です。ADCは、サンプリング レートに合わせて電力をスケーリングするよう設計されています。ADC の出力インターフェイスは、低電圧差動信号 (LVDS) を経由して出力され、低コストのフィールド プログラマブル ゲート アレイ (FPGA) と簡単に接続できます。

AFE5816 は、システム性能を最適化するため、複数の電力とノイズの組み合わせを選択できます。この理由から、これらのデバイスは、厳格なバッテリ駆動時間の要件があるシステムに適した超音波AFEソリューションとなります。AFE5816 は 15mm × 15mm の NFBGA-289 パッケージ (ZAV パッケージ、S-PBGA-N289) で供給され、–40°C から +85°C で動作が規定されています。 また、このデバイスは AFE5818 ファミリとピン互換です。

概略ブロック図