TIDA-010057
Ultrasound smart probe power supply reference design
TIDA-010057
概要
医療用画像処理、特にハンドヘルド超音波スマート・プローブの分野で、技術者の皆様は技術の大幅な進歩と集積の高度化を活用して、高効率でノイズ耐性が高い電源ソリューションを小型サイズで作り出すことを求められています。このリファレンス・デザインは、TX7332 送信チップと AFE5832LP 受信チップを採用し、128 チャネルの Tx (送信) と 64 チャネルの Rx (受信) を実施する TI の高性能超音波スマート・プローブ・ソリューションを想定した、電源とデータを取り扱うエンド・ツー・エンド (自己完結型) のソリューションを提示します。パワー・ツリーを形成しているのは、トランスを使用しないシングル・ステージの送信用 高電圧生成 (最大 ±80V を生成し、高さは 5mm 未満) と、5V USB Type-C™ を入力として使用する AFE と FPGA 向けのポイント・オブ・ロード LV (低電圧) です。このデザインは、低ノイズ (リップルは 10mV 未満) で効率的なレールと、放熱性能の改善 (温度上昇は 10℃ 未満)、80% 前後のシステム効率、55dB を上回る受信データ SNR (信号雑音比)、超小型サイズ (90mm x 45mm x 20mm) を実現します。TI の統合型バッファ・デバイダ CDCE949 を使用すると、単一の外部クロックに合わせてすべての電源レールを同期することができます。また、このデザインは 1S (1 個の直列) バッテリからの入力 (電力供給) で、最大 2 時間にわたる通常の超音波動作もサポートしています。
特長
- トランスを使用しないシングル・ステージの実装により、5V USB からの電力供給で、デュアル・レール HV (±80V で 25mA を供給) を生成できるので、部品の高さを 5mm 未満に抑制する要件を満たすことが可能
- 5V USB Type-C からの電力供給で、フロント・エンドと FPGA に適した低リップルと LV (低電圧) の生成が可能
- 小型ボード・サイズ (90mm x 45 mm x 20mm 未満)
- 全負荷時に 80% 前後のエンド・ツー・エンド (全体) のシステム効率
- 55dB を上回る SNR (ノイズ･フロアは -90dB 未満)
- 電力最適化に適した、ENABLE と DISABLE による電力供給の有効化と無効化、および外部クロックに合わせてすべての電源レールを同期することが可能
- 高性能計測アンプ INA231 を使用した、高精度のリアルタイム消費電力測定
- USB Type C 経由で最大 4.2Gbps の高速データ・アクイジション
組み立てられたボードは、テストと性能検証のみの目的で開発されたものであり、販売していません。
設計ファイルと製品
設計ファイル
すぐに使用できるシステム・ファイルをダウンロードすると、設計プロセスを迅速化できます。
設計に使用したコンポーネント、参照指定子、メーカー名や型番などを記入した詳細なリスト
製品
設計や代替製品候補に TI 製品を含めます。
TPD2EUSB30 — USB 3.0 向け、5A サージ定格、デュアル、0.7pF、5.5V、±8kV ESD (静電気放電) 保護ダイオード
データシート: PDF | HTMLTPD4E05U06 — USB と HDMI と高速インターフェイス向け、クワッド、0.5pF、5.5V、±12kV ESD (静電気放電) 保護ダイオード
データシート: PDF | HTML技術資料
| 種類 | タイトル | 英語版のダウンロード | 日付 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| * | 設計ガイド | Ultrasound Smart Probe Power Supply Reference Design | PDF | HTML | 2020年 5月 11日 |