TX7316数据手册集成电路（IC）的专用IC规格书PDF

描述 Description

TX7316 是一款适用于超声波成像系统的高度集成、高性能发送器解决方案。该器件共设有 16 个脉冲发生器电路 (PULS) 和 16 个发送/接收 (T/R) 开关，支持片上和片外波束形成器 (TxBF)。该器件还集成片上浮动电源，可减少所需高压电源的数量。

TX7316（在本数据表中称为器件）有一个脉冲发生器电路，可生成三级高压脉冲（高达 ±100V），这些脉冲可用于激发超声波传感器的多个通道。该器件支持 8 个输出（针对五级模式）和 26 个输出（针对三级模式）。最大输出电流可配置为 2.4A 至 0.6A。

当脉冲发生器产生高压脉冲时，通过在高压发送器和低压接收器之间提供高度隔离，处于关断状态的 T/R 开关可保护接收器电路。当传感器接收回波信号时，T/R 开关导通并将传感器连接到接收器。T/R 开关的开/关操作可以由外部引脚控制，也可以由器件中内置的片上波束形成引擎控制。T/R 开关在导通状态下提供 12Ω 的阻抗。

超声波传输依靠定义传输方向的不同元件上的激发延迟分布来激发多个传感器元件。这种操作被称为传输波束形成。TX7316 支持不同通道的交错式脉冲，从而实现传输波束形成。该器件支持片外和片上波束形成操作。

在片外波束形成器模式下，每个脉冲发生器的输出转换和 T/R 开关的开/关操作可以由外部控制引脚控制。为了消除外部控制信号的抖动影响，该器件支持同步功能。当启用同步功能时，将使用低抖动的波束形成器时钟信号锁住外部控制信号。

在片上波束形成器模式下，不同通道脉冲的延迟分布会存储在器件内。器件支持的传输波束形成器延迟分辨率为一个波束形成器时钟周期，最大延迟为 213 个波束形成器时钟周期。内部图形发生器依据分布 RAM 中的图形分布生成输出脉冲图形。分布 RAM 中最多可存储 16 个波束形成分布和 48/28 个图形分布（分别针对三级和五级模式）。片上波束形成模式可以减少必须从 FPGA 路由到器件的控制信号的数量。

TX7316 采用 216 引脚 15mm × 10mm NFBGA 封装（ZCX 封装），额定工作温度范围为 0°C 至 70°C。

特性 Features

• 发送器支持：
• 16 通道三级或 8 通道五级脉冲发生器和有源发送/接收 (T/R) 开关
• 超低功耗片上波束形成模式（五级模式）：
• 在仅接收模式下：17mW
• 在发送/接收模式下：598mW
• 在 CW 模式下（0.6A 模式）：1.97W
• 在全局断电模式下：4.3mW


• 三级/五级脉冲发生器：
• 最大输出电压：±100V
• 最小输出电压：±1V
• 最大输出电流：2.4A 至 0.6A
• 最大钳位电流：1A 至 0.25A（在三级模式下）
• 最大钳位电流：2A 至 0.5A（在五级模式下）
• 第二谐波在 5MHz 时为 –45dBc
• CW 模式抖动：频率为 100Hz 至 20kHz 时测量的值为 100fs
• CW 模式近端相位噪声：5MHz 信号（1kHz 偏移）时为 –154dBc/Hz
• 在五级模式下支持 4.8A 模式
• –3dB 带宽，1kΩ || 240pF 负载
• 20MHz（针对 2.4A 模式下的 ±100V 电源）
• 36MHz（针对 4.8A 模式下的 ±100V 电源）
• 25MHz（针对 2.4A 模式下的 ±70V 电源）


• 有源发送/接收 (T/R) 开关，具有：
• 开/关控制信号
• 导通电阻为 12Ω
• 带宽： 50MHz
• HD2：-50dBc
• 导通时间：0.5µs
• 关断时间：1.75µs
• 瞬态干扰：50mVPP

• 片外波束形成器，具有：
• 使用同步功能实现抖动消除
• 最高同步时钟频率：200MHz

• 片上波束形成器，具有：
• 延迟分辨率：一个波束形成器时钟周期，最低 5ns
• 最大延迟：213 个波束形成器时钟周期
• 最高波束形成器时钟速度：200MHz
• 用于存储的片上 RAM
• 16 个延迟分布
• 对于三级和五级模式，分别具有 48/28 个图形分布


• 高速（最高 100MHz）1.8V 和 2.5V CMOS 串行编程接口
• 自动热关断
• 在三级模式下无需特定电源排序
• 小型封装：NFBGA-216 (15mm × 10mm)，间距为 0.8mm