AFE58JD18ZBV [TI]
功耗为 140mW/通道、噪声为 0.75nV/√Hz 的 16 通道超声波模拟前端 | ZBV | 289 | -40 to 85;
| 型号： | AFE58JD18ZBV |
| 厂家： | 
TEXAS INSTRUMENTS |
| 描述： | 功耗为 140mW/通道、噪声为 0.75nV/√Hz 的 16 通道超声波模拟前端 | ZBV | 289 | -40 to 85 |
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AFE58JD18
ZHCSE22A –AUGUST 2015–REVISED MAY 2016
AFE58JD18 具有 14 位 65MSPS 或 12 位 80MSPS ADC、CW 无源混频
器、I/Q 解调器以及 LVDS 和 JESD204B 输出的 16 通道超声波 AFE
1
1 特性
•
16 通道全套模拟前端 (AFE)：
–
–
–
相位分辨率：λ/16
–
LNA、VCAT、PGA、LPF、ADC和 CW 混频器
支持 16X、8X、4X 和 1X CW 时钟
•
LNA 具有可编程增益：
CWD 高通滤波器可抑制低于 1kHz 的干扰低频
信号
–
–
增益：24dB、18dB 以及 12dB
•
数字 特性：
– ADC 之后的数字 I/Q 解调器：
线性输入范围：
0.25VPP、0.5VPP 以及 1VPP
–
–
输入引入噪声：
0.63nV/√Hz、0.7nV/√Hz 以及 0.9nV/√Hz
–
分数抽取滤波器 M = 1 至 63（递增步长为
0.25X）
可编程有源终端
–
–
数据吞吐量在抽取后降低
•
•
压控衰减器 (VCAT)：40dB
带有 32 种预设配置文件的片上随机存取存
储器 (RAM)
可编程增益放大器 (PGA)：
24dB 和 30dB
•
•
5Gbps JESD 接口：
•
•
总信号链增益：54dB（最大值）
三阶线性相位 LPF：
–
–
JESD204B 子类 0、1 和 2
每条 JESD 信道包含 2、4 或 8 条通道
–
10MHz、15MHz、20MHz、30MHz、35MHz
以及 50MHz
小型封装：15mm × 15mm NFBGA-289
2 应用
•
模数转换器 (ADC)：
–
–
14 位 ADC：65MSPS 时 75dBFS SNR
12 位 ADC：80MSPS 时 72dBFS SNR
•
•
•
医疗超声波成像
无损检测设备
声纳成像设备
•
•
低压差分信令 (LVDS) 接口最大速度达 1Gbps
噪声和功率优化（全通道）：
3 说明
–
–
–
0.75nV/√Hz、65MSPS 时每通道 140mW
1.1nV/√Hz、40MSPS 时每通道 91.5mW
CW 模式下每通道 80mW
AFE58JD18 是一套高度集成的模拟前端 (AFE) 解决方
案，专用于需要高性能和小尺寸的超声波系统。
•
出色的器件间增益匹配:
±0.5dB（典型值）和 ±1.1dB（最大值）
如需完整数据表或其他设计资源，请点击：请求获取
–
AFE58JD18
•
•
•
低谐波失真
器件信息(1)
快速且持续的过载恢复
CWD 无源混频器：
器件型号
输出接口
数字 I/Q 解调器
AFE58JD18
LVDS 和 JESD
支持
–
低近端相位噪声：
在偏离 2.5MHz 载波信号 1KHz 时为
–156dBc/Hz
(1) 如需了解所有可用封装，请见数据表末尾的可订购产品附录。
简化框图
Device (1 of 16 Channels)
SPI OUT
JESD
SPI IN
SPI Logic
JESD
Outputs
3rd-Order LPF
with 10, 15, 20,
30, 35, and
50 MHz
Digital
Processing
(Optional)
VCAT
0 dB to -40 dB
PGA
24, 30 dB
12-, 14-Bit
ADC
LNA
LNA IN
LVDS
Outputs
LVDS
16X CLK
Summing
Amplifier
16 Phases
CW Mixer
Reference
Reference
Generator
1X CLK
16 x 8
Crosspoint SW
1X CLK
CW I/Q
VOUT
Differential
TGC VCNTL
1
An IMPORTANT NOTICE at the end of this data sheet addresses availability, warranty, changes, use in safety-critical applications,
intellectual property matters and other important disclaimers. PRODUCTION DATA.
English Data Sheet: SBAS735
AFE58JD18
ZHCSE22A –AUGUST 2015–REVISED MAY 2016
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目录
7.1 文档支持.................................................................... 5
7.2 商标........................................................................... 6
7.3 静电放电警告............................................................. 6
7.4 Export Control Notice................................................ 6
7.5 Glossary.................................................................... 6
机械、封装和可订购信息 ......................................... 6
8.1 托盘信息.................................................................... 7
1
2
3
4
5
6
7
特性.......................................................................... 1
应用.......................................................................... 1
说明.......................................................................... 1
修订历史记录 ........................................................... 2
说明 （续）.............................................................. 3
功能框图................................................................... 4
器件和文档支持........................................................ 5
8
4 修订历史记录
注：之前版本的页码可能与当前版本有所不同。
Changes from Original (August 2015) to Revision A
Page
•
已添加 请求获取完整数据表链接 ............................................................................................................................................ 1
2
版权 © 2015–2016, Texas Instruments Incorporated
AFE58JD18
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ZHCSE22A –AUGUST 2015–REVISED MAY 2016
5 说明 （续）
AFE58JD18 共有 16 通道，每通道有一个压控放大器 (VCA)，一个同步采样 14 位和 12 位模数转换器 (ADC) 以及
一个连续波 (CW) 混频器。每个 VAC 包含一个低噪声放大器 (LNA)、一个电压控制器衰减器 (VCAT)、一个可编程
增益放大器 (PGA) 和一个低通滤波器 (LPF)。LNA 增益可编程，并且支持 250mVPP 至 1VPP 输入信号和可编程有
源终端。超低噪声 VCAT 提供 40dB 衰减控制范围并且可改善整体低增益 SNR，这由于有谐波和近场成像。PGA
提供 24dB 和 30dB 增益选项。在 ADC 前，可配置 10MHz、15MHz、20MHz、30MHz、35 MHz 或 50MHz 低通
滤波器 (LPF) 来支持不同频率的 各种 超声波应用。
AFE58JD18 还集成了一个低功耗无源混频器和一个低噪声混合放大器，用以构成片载 CWD 波束形成器。可将 16
个可选相位延迟应用于每个模拟输入信号。此外，器件采用独特的三阶和五阶谐波抑制滤波器来增强 CW 灵敏度。
高性能 14 位 ADC 可实现 75dBFS SNR。该 ADC 可确保在低信号链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 低压差分信令 (LVDS) 输出可实现灵活的系统集成，非常适用于微型系统。
AFE58JD18 还包括一个可选的数字解调器和 JESD204B 数据打包模块，位于 12 位或 14 位 ADC 之后。带有可编
程分数抽取滤波器的数字同相和正交 (I/Q) 解调器提高了运算量较大的算法在低功耗状态下的运算速度。
JESD204B 接口的速率高达 5Gbps，进一步降低了多通道系统中电路板布线的难度。
AFE58JD18 还允许选择多种功率和噪声组合，从而优化系统性能。因此，AFE58JD18 对于高端系统及便携式系统
都是非常理想的超声波 AFE 解决方案。
AFE58JD18 采用 15mm × 15mm NFBGA-289 封装（ZBV 封装，S-PBGA-N289），额定工作温度范围为 –40°C
至 85°C。该器件的引脚分配与 AFE5816 系列器件的引脚分配类似。
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AFE58JD18
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6 功能框图
VCM
CM_BYP1
Reference Voltage,
Current Generator
CM_BYP2
VHIGH1
VHIGH2
Programmable Active Termination
ACT1
LVDS
DOUTP1
LPF
VCAT
0 dB to
-40 dB
PGA
24 dB, 30 dB
10, 15, 20,
30, 35, and
50 MHz
INP1
INM1
LNA
ADC 1
DOUTM1
DOUTP2
DOUTM2
VNCTL
CW_CH1
CW Mixer
16x16 Cross-
Point SW
CW_CLOCK
Programmable Active Termination
ACT2
LPF
DOUTP16
DOUTM16
VCAT
0 dB to
-40 dB
PGA
24 dB, 30 dB
10, 15, 20,
30, 35, and
50 MHz
INP2
INM2
LNA
ADC 2
FCLKP
FCLKM
VCNTL
CW Mixer
CW_CH2
DCLKP
DCLKM
16x16 Cross-
Point SW
CW_CLOCK
CML
CML1_OUTP
CML1_OUTM
Programmable Active Termination
ACT16
LPF
VCAT
0 dB to
-40 dB
CML8_OUTP
CML8_OUTM
PGA
24 dB, 30 dB
10, 15, 20,
30, 35, and
50 MHz
INP16
INM16
LNA
ADC 16
VCNTL
CW_CH16
CW Mixer
16x16 Cross-
Point SW
CW_CLOCK
VCNTL
CW_CLOCK
Clock
Generator
VCNTRL Block
CLKP_16x
CLKM_16x
SYNC Generator
Serial Interface
SDOUT
16 Phase Generator
CLKP_1x
CLKM_1x
Summing Amplifier
CW_IP_OUTP, CW_IP_OUTM,
CW_QP_OUTP, CW_QP_OUTM,
ADC Clock or
System Clock
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AFE58JD18
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7 器件和文档支持
7.1 文档支持
7.1.1 相关文档ꢀ
《AFE5816 数据表》，SBAS688
《MicroStar BGA 封装参考指南》，SSYZ015
《高速时钟数据转换器》，SLYT075
《宽带差分互阻抗 DAC 输出设计》，SBAA150
TI 有源滤波器设计工具，WEBENCH® Filter Designer
《CDCM7005 数据表》，SCAS793
《CDCE72010 数据表》，SCAS858
《TLV5626 数据表》，SLAS236
《DAC7821 数据表》，SBAS365
《THS413x 数据表》，SLOS318
《OPA1632 数据表》，SBOS286
《LMK048x 数据表》，SNAS489
《OPA2211 数据表》，SBOS377
《ADS8413 数据表》，SLAS490
《ADS8472 数据表》，SLAS514
《ADS8881 数据表》，SBAS547
《SN74AUP1T04 数据表》，SCES800
《UCC28250 数据表》，SLUSA29
《ISO7240 数据表》，SLLS868
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7.2 商标
All trademarks are the property of their respective owners.
7.3 静电放电警告
这些装置包含有限的内置 ESD 保护。 存储或装卸时，应将导线一起截短或将装置放置于导电泡棉中，以防止 MOS 门极遭受静电损
伤。
7.4 Export Control Notice
Recipient agrees to not knowingly export or re-export, directly or indirectly, any product or technical data (as
defined by the U.S., EU, and other Export Administration Regulations) including software, or any controlled
product restricted by other applicable national regulations, received from disclosing party under nondisclosure
obligations (if any), or any direct product of such technology, to any destination to which such export or re-export
is restricted or prohibited by U.S. or other applicable laws, without obtaining prior authorization from U.S.
Department of Commerce and other competent Government authorities to the extent required by those laws.
7.5 Glossary
SLYZ022 — TI Glossary.
This glossary lists and explains terms, acronyms, and definitions.
8 机械、封装和可订购信息
以下页中包括机械、封装和可订购信息。这些信息是针对指定器件可提供的最新数据。这些数据会在无通知且不对
本文档进行修订的情况下发生改变。欲获得该数据表的浏览器版本，请查阅左侧的导航栏
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8.1 托盘信息
图 1. 托盘图，第 1 节
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托盘信息 (接下页)
图 2. 托盘图，第 2 节
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PACKAGE OPTION ADDENDUM
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10-Dec-2020
PACKAGING INFORMATION
Orderable Device
Status Package Type Package Pins Package
Eco Plan
Lead finish/
Ball material
MSL Peak Temp
Op Temp (°C)
Device Marking
Samples
Drawing
Qty
(1)
(2)
(3)
(4/5)
(6)
AFE58JD18ZBV
ACTIVE
NFBGA
ZBV
289
126
RoHS & Green
SNAGCU
Level-3-260C-168 HR
-40 to 85
AFE58JD18
(1) The marketing status values are defined as follows:
ACTIVE: Product device recommended for new designs.
LIFEBUY: TI has announced that the device will be discontinued, and a lifetime-buy period is in effect.
NRND: Not recommended for new designs. Device is in production to support existing customers, but TI does not recommend using this part in a new design.
PREVIEW: Device has been announced but is not in production. Samples may or may not be available.
OBSOLETE: TI has discontinued the production of the device.
(2) RoHS: TI defines "RoHS" to mean semiconductor products that are compliant with the current EU RoHS requirements for all 10 RoHS substances, including the requirement that RoHS substance
do not exceed 0.1% by weight in homogeneous materials. Where designed to be soldered at high temperatures, "RoHS" products are suitable for use in specified lead-free processes. TI may
reference these types of products as "Pb-Free".
RoHS Exempt: TI defines "RoHS Exempt" to mean products that contain lead but are compliant with EU RoHS pursuant to a specific EU RoHS exemption.
Green: TI defines "Green" to mean the content of Chlorine (Cl) and Bromine (Br) based flame retardants meet JS709B low halogen requirements of <=1000ppm threshold. Antimony trioxide based
flame retardants must also meet the <=1000ppm threshold requirement.
(3) MSL, Peak Temp. - The Moisture Sensitivity Level rating according to the JEDEC industry standard classifications, and peak solder temperature.
(4) There may be additional marking, which relates to the logo, the lot trace code information, or the environmental category on the device.
(5) Multiple Device Markings will be inside parentheses. Only one Device Marking contained in parentheses and separated by a "~" will appear on a device. If a line is indented then it is a continuation
of the previous line and the two combined represent the entire Device Marking for that device.
(6)
Lead finish/Ball material - Orderable Devices may have multiple material finish options. Finish options are separated by a vertical ruled line. Lead finish/Ball material values may wrap to two
lines if the finish value exceeds the maximum column width.
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provided by third parties, and makes no representation or warranty as to the accuracy of such information. Efforts are underway to better integrate information from third parties. TI has taken and
continues to take reasonable steps to provide representative and accurate information but may not have conducted destructive testing or chemical analysis on incoming materials and chemicals.
TI and TI suppliers consider certain information to be proprietary, and thus CAS numbers and other limited information may not be available for release.
In no event shall TI's liability arising out of such information exceed the total purchase price of the TI part(s) at issue in this document sold by TI to Customer on an annual basis.
Addendum-Page 1
PACKAGE MATERIALS INFORMATION
www.ti.com
5-Jan-2022
TRAY
Chamfer on Tray corner indicates Pin 1 orientation of packed units.
*All dimensions are nominal
Device
Package Package Pins SPQ Unit array
Max
matrix temperature
(°C)
L (mm)
W
K0
P1
CL
CW
Name
Type
(mm) (µm) (mm) (mm) (mm)
AFE58JD18ZBV
ZBV
NFBGA
289
126
7 X 18
150
315 135.9 7620 17.2
11.3 16.35
Pack Materials-Page 1
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相关型号：
AFE7071
Dual 14-Bit 65-MSPS Digital-to-Analog Converter With Integrated Analog Quadrature Modulator
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