TIDA-010057

超音波智慧探測器電源供應參考設計

TIDA-010057

設計檔案

概覽

醫學影像的顯著技術進步與高度整合,特別是手持式超音波智慧探測器,推進工程師開發出體積小巧且高效率、抗雜訊抗擾的電源解決方案。此參考設計記錄了我們具有 TX7332 傳送晶片和 AFE5832LP 接收晶片的高性能 128 通道 Tx/64 通道 Rx 超音波智慧探測器解決方案的端對端電源和資料解決方案。電源樹狀結構包括用於傳送的單級無變壓器 HV 產生(高達 +/- 80 V 且高度 <5 mm),以及來自 5V USB Type-C™ 輸入的 AFE 和 FPGA 負載點 LV。此設計可實現低雜訊(<10mV 漣波)高效電源軌,以及更出色的熱性能(溫度上升 < 10°C),實現系統效率提升 ~80%,接收資料 SNR >55dB,以及超精巧尺寸 (90mm x 45mm x 20mm)。所有電源軌皆可使用我們的整合式緩衝分壓器 CDCE949 與外部時脈同步。此設計也支援 1S 電池輸入,正常超音波運作可長達 2 小時。

特點
  • 在單級實作中從 5 V USB 產生無變壓器雙軌 HV(25 mA 時為 ±80 V),以符合 <5 mm 的元件高度要求
  • 前端和來自 5 V USB Type-C 輸入的 FPGA 低漣波和 LV 電源
  • 精巧電路板尺寸 (< 90 mm x 45 mm x 20 mm)
  • 全負載運作時端對端系統效率可達 ~80%
  • SNR > 55dB(雜訊基準低於 -90dB)
  • 啟用/停用電源以進行功率最佳化,並且所有電源軌都可以與外部時脈同步
  • 使用高性能儀器放大器 INA231,進行準確的即時功耗量測
  • 透過 USB Type C 進行高速資料擷取,最高可達 4.2 Gbps
下載 觀看有字幕稿的影片 影片

已開發完全組裝的電路板,僅供測試與性能驗證,且為非賣品。

設計檔案與產品

設計檔案

下載立即可用的系統檔案以加速您的設計流程。

PDF | HTML
TIDUEP0.PDF (12919 KB)

參考設計概觀與已驗證的性能測試資料

TIDM592.PDF (285 KB)

元件配置的詳細設計佈線圖概觀

TIDM591.PDF (158 KB)

設計元件、參考指示項與製造商/零件編號的完整清單

TIDM594A.ZIP (6926 KB)

IC 元件的 3D 模型或 2D 圖所使用的檔案

TIDCFU8.ZIP (3652 KB)

包含 PCB 設計中實體電路板層相關資訊的設計檔案

TIDM593.PDF (3590 KB)

產生 PCB 設計佈線圖所使用的 PCB 層圖表檔案

TIDM590A.PDF (1165 KB)

設計佈線圖與元件的詳細電路圖

產品

設計與潛在替代方案中包括 TI 產品。

時鐘產生器

CDCE949具 2.5-V 或 3.3-V LVCMOS 輸出的可編程 4-PLL VCXO 時脈合成器

產品規格表: PDF | HTML
AC/DC 和 DC/DC 控制器 (外部 FET)

LM3488適用切換穩壓器用的 2.97V 至 40V 寬 Vin 低側 N 通道控制器

產品規格表: PDF | HTML
AC/DC 和 DC/DC 轉換器 (整合式 FET)

TPS61178具有負載中斷功能的 20-V、10-A 完全整合同步升壓

產品規格表: PDF | HTML
時鐘緩衝器

LMV11240-MHz 雙時脈緩衝器

產品規格表: PDF
線性與低壓差 (LDO) 穩壓器

TPS742011.5-A、低 VIN (0.8-V)、低雜訊、高 PSRR、可調式超低壓降電壓穩壓器

產品規格表: PDF | HTML
通訊協定與匯流排開關與多工器

HD3SS3220具有 DRP 控制器的 10-Gbps USB 3.1 Type-C 2:1 多工器

產品規格表: PDF | HTML
AND 閘

SN74LVC1G111 通道、3 輸入、1.65V 至 5.5V 32mA 驅動強度 AND 閘

產品規格表: PDF | HTML
數位電源監測器

INA231具警示功能並採用 wcsp 的 28V、16 位元、i2c 輸出電流/電壓/電源監測器

產品規格表: PDF | HTML
ESD 防護二極體

TPD2EUSB30適用 USB 3.0 且具有 5-A 突波額定值的雙 0.7-pF、5.5-V ±8-kV ESD 防護二極體

產品規格表: PDF | HTML
ESD 防護二極體

TPD4E05U06適於 USB、HDMI 和高速介面的四 0.5-pF、5.5-V、±12-kV ESD 防護二極體

產品規格表: PDF | HTML
線性與低壓差 (LDO) 穩壓器

LP5910具有返馳電流保護和啟用功能的 300-mA 低雜訊低 IQ 低壓降電壓穩壓器

產品規格表: PDF | HTML
電源模組 (整合式電感器)

LMZM23601採用 3.8-mm × 3-mm 封裝的 36-V、1-A 降壓 DC-DC 電源模組

產品規格表: PDF | HTML
AC/DC 和 DC/DC 轉換器 (整合式 FET)

TPS542182.95V 至 6V 輸入、2A 同步降壓式 SWIFT™ 轉換器

產品規格表: PDF | HTML
線性與低壓差 (LDO) 穩壓器

TPS7A39150-mA、33-V、低雜訊、高 PSRR、雙通道正負低壓降電壓穩壓器

產品規格表: PDF | HTML
線性與低壓差 (LDO) 穩壓器

LP5907具低 IQ 和啟用功能的 250-mA 低雜訊高 PSRR 超低壓降電壓穩壓器

產品規格表: PDF | HTML

技術文件

star
= TI 所選的重要文件
找不到結果。請清除您的搜尋條件,然後再試一次。
檢視所有 1
類型 標題 下載最新的英文版本 日期
* 設計指南 Ultrasound Smart Probe Power Supply Reference Design PDF | HTML 2020/5/11

支援與培訓

內含 TI 工程師技術支援的 TI E2E™ 論壇

以英文檢視所有論壇主題

內容係由 TI 和社群貢獻者依「現狀」提供,且不構成 TI 規範。檢視使用條款

若有關於品質、封裝或訂購 TI 產品的問題,請參閱 TI 支援