AFE5816数据手册集成电路（IC）的模拟前端（AFE）规格书PDF

描述 Description

AFE5816 是一套高度集成的模拟前端 (AFE) 解决方案，专用于需要高性能、低功耗和小尺寸的超声波系统。

AFE5816 是一款集成模拟前端 (AFE)，针对医疗超声波应用进行了优化。AFE5816 是一款多芯片模块 (MCM) 器件，包含两个芯片：VCA 和 ADC_CONV。每个芯片均有 16 条通道。

VCA 芯片中的每条通道均可配置为两种模式：时间增益补偿 (TGC) 模式和连续波 (CW) 模式。在 TGC 模式下，每条通道包含一个输入衰减器 (ATTEN)、一个带有可变增益的低噪声放大器 (LNA) 以及一个三阶低通滤波器 (LPF)。衰减器支持的衰减范围为 0dB 至 8dB，LNA 支持的增益范围为 14dB 至 45dB。LPF 的截止频率可配置为 10MHz、15MHz、20MHz 或 25 MHz，以便支持频率不同的超声波 应用 。在 CW 模式下，每条通道包含一个增益固定为 18dB 的 LNA 以及一个具有 16 种可选相位延迟的低功耗无源混频器。通过对每个模拟输入信号施加不同的相位延迟可执行片上波束赋形操作。CW 混频器中的谐波滤波器通过抑制三阶和五阶谐波来增强 CW 多普勒测量的灵敏度。CW 模式支持三种时钟模式：16 倍频、8 倍频和 4 倍频。

ADC_CONV 芯片的每条通道都具有一个高性能模数转换器 (ADC)，该转换器的分辨率可编程为 14 位或 12 位。ADC 在 14 位 和 12 位模式下分别可实现 75dBFS 和 72dBFS 的信噪比 (SNR)。该 ADC 在低通道增益时仍具有出色的 SNR。该器件的最高运行速度为 65MSPS 和 80MSPS，分别提供 14 位和 12 位输出。ADC 设计为根据采样率调整其功耗。ADC 的输出接口为低压差分信令 (LVDS) 接口，可轻松与低成本现场可编程门阵列 (FPGA) 连接。

AFE5816 还允许选择多种功率和噪声组合，从而优化系统性能。因此，对于电池寿命要求严格的系统而言，这些器件是一套非常适合的超声波 AFE 解决方案。AFE5816 采用 15mm × 15mm NFBGA-289 封装（ZAV 封装，S-PBGA-N289），额定工作温度范围为 –40°C 至 +85°C。此器件还与 AFE5818 系列器件引脚兼容。的最后一段

特性 Features

• 面向超声波应用的 16 通道 应用应用的 32 通道 AFE：
• 输入衰减器、低噪声放大器 (LNA)、低通滤波器 (LPF)、模数转换器 (ADC) 和连续波 (CW) 混频器
• 信号链针对时间增益补偿 (TGC) 和 CW 模式进行了优化
• 数字时间增益补偿 (DTGC)
• 总增益范围：6dB 至 45dB
• 线性输入范围：1 VPP

• 具有 DTGC 功能的输入衰减器：
• 衰减范围为 0dB 至 8dB（步长为 0.125dB）
• 支持匹配的阻抗：
• 50Ω 至 800Ω 的源阻抗


• 具有 DTGC 功能的低噪声放大器 (LNA)：
• 增益范围为 14dB 至 45dB（步长为 0.125dB）
• 低输入电流噪声：1.2pA/√Hz

• 三阶线性相位低通滤波器 (LPF)：
• 10MHz、15MHz、20MHz 和 25MHz

• 具有可编程分辨率的模数转换器 (ADC)：
• 14 位 ADC：65MSPS 时的空闲通道信噪比 (SNR)为 75dBFS
• 12 位 ADC：80MSPS 时的空闲通道 SNR 为 72dBFS

• LVDS 接口，速率最高达 1GBPS
• 针对噪声和功耗进行了优化：
• 90mW/通道，1nV/√Hz（65MSPS，TGC 模式）
• 55mW/通道，1.45nV/√Hz（40MSPS，TGC 模式）
• 59mW/通道（CW 模式）

• 出色的器件间增益匹配：
• ±0.5dB（典型值）

• 低谐波失真等级：–60dBc
• 快速且持续的过载恢复
• 连续波 (CW) 路径：
• 无源混频器
• 低近端相位噪声：1KHz 时为 -148dBc/Hz
• 相位分辨率：λ/16
• 支持 16X、8X、4X 和 1X CW 时钟
• 三阶和五阶谐波 12dB 抑制

• 小型封装：15mm × 15mm NFBGA-289