AFE58JD48 [TI]
具有 16 位 125MSPS 模数转换器 (ADC) 的 12.8GB JESD204B 超声波 AFE;
| 型号： | AFE58JD48 |
| 厂家： | 
TEXAS INSTRUMENTS |
| 描述： | 具有 16 位 125MSPS 模数转换器 (ADC) 的 12.8GB JESD204B 超声波 AFE 转换器 模数转换器 |
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AFE58JD48
ZHCSKD7A –OCTOBER 2019–REVISED DECEMBER 2019
AFE58JD48 16 通道超声波 AFE，具有 140mW/通道功耗、
0.8nV/√Hz 噪声、16 位 125MSPS ADC、JESD 或 LVDS 接口、
数字解调器和无源 CW 混频器
1 特性
•
具有以下特性的连续波 (CW) 路径：
–
–
–
–
1kHz 频偏载波下具有 –159dBc/Hz 相位噪声
λ/16 相位分辨率
1
•
适用于超声波 应用：
四个可编程 TGC 设置配置文件
具有有源终端的低噪声放大器 (LNA)：
–
支持 16x 和 8x CW 时钟
•
三阶和五阶谐波 12dB 抑制
–
–
–
可编程增益：21dB、18dB 和 15dB
线性输入振幅：0.37/0.5/0.71 VPP
最大输入振幅：1 Vpp
•
数字 I/Q 解调器，带数据简化功能
–
分数抽取滤波器 M = 1 至 63（单位增量为
0.25）
•
•
压控衰减器 (VCAT)：
衰减范围：0dB–36dB
可编程增益放大器 (PGA)：
18dB–27dB（阶跃为 3dB）
–
带有 32 个预设模式的片上 RAM
–
•
•
LVDS 接口，速度高达 1.28Gbps
10Gbps JESD204B 子类 0、1 和 2
–
–
–
高达 12.8Gbps，带 10cm PCB 布线
每个 JESD 信道包含 2、4 或 8 个通道
•
•
三阶 10 ~ 60MHz 低通滤波器 (LPF)
ADC 空闲通道 SNR：
–
–
16 位、125MSPS 模式：80dBFS
14 位、80MSPS 模式：79dBFS
2 应用
•
•
•
•
•
医疗超声成像
•
•
出色的近场 SNR：74dBFS
TGC 模式 JESD204B 输出
高频超声成像
无损检验 (NDT)
–
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–
–
140mW/通道、0.8nV/√Hz、125MSPS、16 位
120mW/通道、0.8nV/√Hz、80MSPS、16 位
115mW/通道、0.8nV/√Hz、65MSPS、16 位
105mW/通道、0.8nV/√Hz、40MSPS、16 位
声纳、雷达、激光雷达成像设备
多通道数据采集
3 说明
•
TGC 模式 LVDS 输出
AFE58JD48 器件是一款高度集成的模拟前端 (AFE) 解
决方案，专门为高端超声系统而设计。
–
–
–
120mW/通道、0.8nV/√Hz、80MSPS、16 位
115mW/通道、0.8nV/√Hz、65MSPS、16 位
器件信息(1)
150mW/通道、0.8nV/√Hz、125MSPS、16
位、2 倍抽取率、LVDS 0.5x 模式
器件型号
封装
封装尺寸（标称值）
AFE58JD48
NFBGA (289)
15.00mm × 15.00mm
•
•
•
CW 模式：63mW/通道、1.15nV/√Hz
±0.4dB（典型值）器件间增益匹配
快速且一致的过载恢复
(1) 如需了解所有可用封装，请参阅数据表末尾的封装选项附录。
简化方框图
SPI OUT
SPI IN
SPI Logic
JESD
OUTPUTS
JESD
3rd-Order LPF
with 10 MHz to
60 MHz Corner
Frequency
Digital
Processing
(Optional)
PGA
18 dB to 27 dB
In Step of 3 dB
VCAT
0 dB to -36 dB
16-, 14-Bit
ADC
LNA
LNA IN
LVDS
OUTPUTS
LVDS
16X CLK
1X CLK
Summing
Amplifier
16 Phases
Generator
1 of 16 Channels
CW Mixer
Reference
Reference
16 x 8
Crosspoint SW
1X CLK
CW I/Q
OUTPUT
Differential
TGC VCNTL
1
本文档旨在为方便起见，提供有关 TI 产品中文版本的信息，以确认产品的概要。 有关适用的官方英文版本的最新信息，请访问 www.ti.com，其内容始终优先。 TI 不保证翻译的准确
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English Data Sheet: SBASA17
AFE58JD48
ZHCSKD7A –OCTOBER 2019–REVISED DECEMBER 2019
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4 修订历史记录
Changes from Original (October 2019) to Revision A
Page
•
将器件从预告信息 更改为生产 数据........................................................................................................................................ 1
2
版权 © 2019, Texas Instruments Incorporated
AFE58JD48
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5 说明 （续）
AFE58JD48 是一款针对高端医疗超声应用进行了优化的集成模拟前端 (AFE)。该器件通过一个多芯片模块 (MCM)
实现，该模块带有三个裸片：一个 16 通道压控放大器 (VCA) 裸片和两个 8 通道模数转换器 (ADC) 裸片。
VCA 裸片中的每个通道均可配置为两种模式之一：时间增益补偿 (TGC) 模式和连续波 (CW) 模式。在 TGC 模式
下，每个通道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
个三阶低通滤波器 (LPF)。LNA 能够以 21dB、18dB 或 15 dB 的增益进行编程。LNA 还支持有源终端。VCAT 支
持 0dB 至 36dB 的衰减范围，并对衰减进行模拟电压控制。PGA 提供阶跃为 3dB 的 18dB 至 27dB 增益选项。
LPF 截至频率可以在 10MHz 和 60MHz 之间进行设置，以支持具有不同频率的超声 应用， 尤其是新兴的高频超声
成像 应用中的数字输入 D 类音频放大器。在 CW 模式下，LNA 的输出将进入具有 16 种可选相位延迟的低功耗无
源混频器，后跟具有带通滤波器的加法放大器。可以对每个模拟输入信号施加不同的相位延迟，从而执行片上波束
形成操作。CW 混频器中的谐波滤波器可以抑制三阶和五阶谐波，从而增强 CW 多普勒测量的灵敏度。
ADC 裸片可配置为以 16 位或 14 位的分辨率运行。该 ADC 主要支持速率高达 12.8Gbps 的 JESD204B 接口，并
可降低高通道数系统中电路板布线的难度。ADC 的输出接口也可以设置为低电压差分信号 (LVDS)，可轻松与低成
本现场可编程门阵列 (FPGA) 相连接。该 ADC 能够以 125MSPS 16 位的最高速率运行，并通过 JESD204B 接口
发送数字化数据。当使用 LVDS 接口时，ADC 采样率和分辨率受 1.28Gbps 的 LVDS 输出速率或 16 位分辨率下
的 80MSPS 的转换速率限制。在这种情况下，可以将 14 位分辨率的 ADC 配置为以更高的速率采样，但仍保持相
同的输出数据速率。根据设计，ADC 的功耗可根据采样率进行调整。
此外，AFE58JD48 还包含数字解调器模块。具有可编程抽取滤波器的数字同相和正交 (I/Q) 解调器加快了低功耗下
计算密集型算法的执行速度。
该器件还支持各种功率和噪声组合选项，从而优化系统性能。因此，对于采用墙壁电源插座或电池供电的高端系统
而言，该器件是非常适合的超声波 AFE 解决方案。
该器件采用 15mm × 15mm NFBGA-289 封装，并且几乎可与 AFE58JD28 和 AFE58JD18 器件引脚兼容。
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AFE58JD48
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6 器件和文档支持
6.1 文档支持
6.1.1 相关文档
请参阅如下相关文档：
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《具有 102mW/通道功耗、0.8nV/√Hz 噪声、14 位 65MSPS 或 12 位 80MSPS ADC 以及 CW 无源混频器的
AFE5828 16 通道超声波模拟前端》
《具有 102mW/通道功耗、0.8nV/√Hz 噪声、14 位 65MSPS 或 12 位 80MSPS ADC 以及 CW 无源混频器的
AFE58JD28 16 通道超声波模拟前端》
《具有 140mW/通道功耗、0.75nV/√Hz 噪声、14 位 65MSPS 或 12 位 80MSPS ADC 以及 CW 无源混频器的
AFE5818 16 通道超声波模拟前端》
《具有 90mW/通道功耗、1nV/√Hz 噪声、14 位 65MSPS 或 12 位 80MSPS ADC 以及 CW 无源混频器的
AFE5816 16 通道超声波 AFE》
《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 AFE58JD18 16 通道超声波 AFE》
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《具有内部基准和断电模式的 TLV5626 2.7V 至 5.5V 低功耗双通道 8 位数模转换器》
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《ISO724x 高速四通道数字隔离器》
《SN74AUP1T04 低功耗、1.8/2.5/3.3V 输入、3.3V CMOS 输出单反相器门》
《MicroStar BGA 封装参考指南》
6.2 接收文档更新通知
要接收文档更新通知，请导航至 ti.com. 上的器件产品文件夹。单击右上角的通知我进行注册，即可每周接收产品
信息更改摘要。有关更改的详细信息，请查看任何已修订文档中包含的修订历史记录。
6.3 支持资源
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6.4 商标
E2E is a trademark of Texas Instruments.
All other trademarks are the property of their respective owners.
6.5 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。
4
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AFE58JD48
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6.6 Glossary
SLYZ022 — TI Glossary.
This glossary lists and explains terms, acronyms, and definitions.
7 机械、封装和可订购信息
以下页面包含机械、封装和可订购信息。这些信息是指定器件的最新可用数据。数据如有变更，恕不另行通知，且
不会对此文档进行修订。如需获取此数据表的浏览器版本，请查阅左侧的导航栏。
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5
PACKAGE OPTION ADDENDUM
www.ti.com
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)
AFE58JD48ZAV
ACTIVE
NFBGA
ZAV
289
126
RoHS & Green
SNAGCU
Level-3-260C-168 HR
0 to 85
AFE58JD48
(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.
Important Information and Disclaimer:The information provided on this page represents TI's knowledge and belief as of the date that it is provided. TI bases its knowledge and belief on information
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
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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)
AFE58JD48ZAV
ZAV
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
TI
AFE7071IRGZR
Dual 14-Bit 65-MSPS Digital-to-Analog Converter With Integrated Analog Quadrature Modulator
TI
AFE7071IRGZT
Dual 14-Bit 65-MSPS Digital-to-Analog Converter With Integrated Analog Quadrature Modulator
TI
AFE7071_13
Dual 14-Bit 65-MSPS Digital-to-Analog Converter With Integrated Analog Quadrature Modulator
TI
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