JAJSSE8 December 2023 TX75E16
PRODUCTION DATA
3 概要
TX75E16 は、超音波イメージング システム用の高度に統合された高性能トランスミッタです。デバイスは合計 16 のパルサ回路、16 の送受信スイッチ (T/R または TR スイッチとも呼びます) を備え、オンチップ・ビームフォーマ (TxBF) をサポートしています。また、オンチップのフローティング電源を内蔵しているため、高電圧電源の必要数を削減できます。
TX75E16 はパルサ回路を内蔵しており、5 つのレベルの高電圧パルス (最大 ±100V) を生成して、超音波トランスデューサの複数のチャネルを励起できます。このデバイスは計 16 の出力をサポートします。最大出力電流は 2A です。
このデバイスは、超音波イメージング、非破壊検査、SONAR、LIDAR、船舶用ナビゲーション システム、脳イメージング システムなど、多くのアプリケーションのトランスミッタとして使用できます。
TX75E16 (このデータシートではデバイスと表記します) は、超音波トランスデューサの励起を対象とした高集積トランスミッタです。デバイスには 16 個のパルサ、16 個の T/R スイッチ、オンチップ・ビームフォーマ、パターン発生器が内蔵されています。
デバイスには、フローティング電源と内部バイアス電圧に必要なすべてのデカップリング・コンデンサが内蔵されています。この統合により、必要な外付けコンデンサの数を大幅に削減できます。TX75E16 は 10mm × 10mm の 144 ピン FC-BGA パッケージ (ALH パッケージ) で供給され、0℃～70℃で動作が規定されています。
パルサ回路は、最大出力電流 2A の 5 つのレベルの高電圧パルス (最大 ±100V) を生成します。パルサが高電圧パルスを送信すると、T/R スイッチがオフになり、低電圧レシーバ回路を損傷から保護します。トランスデューサがエコー信号を受信すると、T/R スイッチはオンになり、トランスデューサをレシーバに接続します。T/R スイッチのオン / オフ動作は、デバイス内のオンチップ・ビームフォーミング・エンジンによって制御されます。T/R スイッチのオン状態でのインピーダンスは 8Ω です。
超音波の送信には複数のトランスデューサ素子の励起を利用しており、各種の遅延値によって送信方向を決定します。このような動作を送信ビームフォーミングと呼びます。TX75E16 は、各チャネルに交互にパルス印加できるため、送信ビームフォーミングが可能です。
オンチップ・ビームフォーマ・モードでは、各チャネルのパルスに関する遅延プロファイルがデバイス内に保存されます。デバイスで対応している送信ビームフォーマの遅延分解能は 1 ビームフォーマ・クロック周期、最大遅延は 214 ビームフォーマ・クロック周期です。内部パターン発生器により、プロファイル RAM に保存されたパターン・プロファイルに基づいて出力パルス・パターンが生成されます。各チャネルは RAM を備えており、それは 960 ワード長です。そのパターンには、グローバルおよびローカル繰り返し機能があります。この機能は長いパターンを生成するために使用でき、せん断波イメージングで使用できます。
これらのパターン プロファイルと遅延プロファイルは高速 (400MHz) シリアル ペリフェラル インターフェイスを使って書き込まれます。高速書き込みではエラーが発生しやすいため、デバイスには SPI 書き込みのエラーを検出するためのチェックサム機能が備わっています。
不適切な設定によるデバイスの損傷を防止するため、内部エラー・フラグ・レジスタが障害状態を検出し、デバイスを自動的にシャットダウン・モードに設定できます。
概略ブロック図