MAX2087J

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带有5级脉冲发生器和JESD204b输出的8通道、高性能、低功耗全集成超声收发器

集成5级脉冲发生器的全集成、高性能超声收发器

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概述

  • 含8个全通道的5级脉冲发生器、T/R开关、集成AFE，带有14位ADC和CWD混频器
  • 脉冲发生器采用内部浮动电源和DirectDrive®架构，因此无需使用外部信号高压电容
  • 嵌入式数字资源支持发射波束成形，显著减少了互连数量和FPGA I/O数量
  • 高性能脉冲发生器特性：5MHz时的二次谐波失真为-40dBc；传输延迟低至14ns；自动主动归零（钳位）；具有可编程电流能力；静态功耗低至4.3mV/通道
  • 在RIN = RS = 200Ω时，全通道接收器噪声系数超低，为2.4dB
  • 在FIN= 5MHz且带宽为2MHz时，高动态范围接收器的SNR为81dBFS
  • 接收器（含LNA、VGA、AAF和ADC）在65Msps的正常成像模式以低功耗（每通道153mW）达到全性能，超低功耗模式下每通道100mW
  • 可选有源输入阻抗LNA提供50、100、200和400输入选择（LNA增益 = 18dB）以及开放反馈环路选项，在2MHz时输入阻抗约为3KΩ，在5MHz时为1.2KΩ
  • 集成模拟高通滤波器、10、15、20和30MHz可选3极巴特沃兹抗混叠滤波器和一个可旁路的可编程数字高通滤波器
  • 完全集成的高性能CWD波束成形器，具有独立的I和Q混频器，用于改善动态范围（1KHz下2MHz载波的每通道动态范围为157dBc/Hz）和灵敏度
  • 可旁路解调器带有一个SNR为96dB的NCO、16 x M抽头多相抽取滤波器，可编程抽取率区间为2 ≤ M ≤ 32

MAX2087J是一款高度集成的8通道超声收发器，针对高通道密度、高性能超声系统进行了优化。

八通道五级高压(HV)脉冲发生器器件可产生高频高压双极脉冲，用于通过两对独立的高压电源驱动超声系统中的压电传感器。每个通道可以传输高达200Vpp，具有高达2 A电流能力且集成了2 A有源箝位（归零）。可编程电流能力低至0.4A。

可用于控制脉冲发生器的嵌入式数字资源（SRAM和状态机）支持发射波束形成，从而大幅减少互连数量和FPGA I/O数量。嵌入式数字资源通过高速串行接口进行编程，并支持复杂的发射技术，例如用于突发整形的PWM技术和用于波束整形的变迹技术。

该器件也可以由外部数字源(FPGA)通过传统的专用CMOS逻辑输入来控制。

MAX2087J还集成了八路独立的低噪声、低阻抗有源T/R开关。高度紧凑的接收器内置LNA、VGA、AAF、ADC和几个数字后处理电路（包括数字HPF）。当采样速率为50Msps时，它在RS = RIN = 200Ω条件下可实现2.4dB的超低噪声系数，每通道功耗低至143mW。此外，它还有一种功耗更低的工作模式，低至每通道100mW，但AC性能会有所降低。接收通道针对二次谐波成像进行了优化，FIN = 5MHz时在整个TGC范围内的二次谐波失真性能可达-70dBFS。动态范围也经过了优化，可在高杂波条件下实现出色的脉冲和彩色血流多普勒性能。全接收通道在频率为5MHz、带宽为2MHz时达到81dBFS的出色SNR水平。双极前端和CMOS ADC也经过了优化，在5MHz信号音出现1KHz失调时实现-141dBc/Hz的超低近载波调制噪声，从而获得出色的低速多普勒灵敏度。

该器件还集成一个8通道CWD波束形成器，构成了完整的多普勒解决方案。为优化CWD灵敏度，每个通道配备单独的混频器，在2MHz载波出现1KHz失调时，每个通道的动态范围可达到156dBc/Hz的出色水平。

最大JESD204b串行输出数据速率为6Gbps。

 

应用

  • 中高性能首推式超声系统
  • 中高性能便携式超声系统
  • 超声心动图系统
  • 实时4D超声系统
  • 剪切波弹性成像系统
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