Bedeutende technologische Fortschritte und ein hoher Integrationsgrad in der medizinischen Bildgebung, insbesondere bei intelligenten tragbaren Ultraschallsonden, ermöglichen Ingenieuren die Entwicklung hocheffizienter, rauschunempfindlicher Stromversorgungslösungen mit einer geringen Größe. Dieses Referenzdesign dokumentiert eine durchgehende Stromversorgungs- und Datenlösung für unsere hochleistungsfähige, intelligente 128-Kanal-Tx-/64-Kanal-Rx-Ultraschallsonde mit TX7332-Sende-Chip und AFE5832LP-Empfangs-Chip. Die Stromversorgungsstruktur beinhaltet eine einstufige, transformatorlose HV-Erzeugung (bis zu +/– 80 V und einer Höhe von < 5 mm) für die Übertragung und einen Point-of-Load-LV für AFEs und FPGA von einem USB Type-C™-5-V-Eingang. Dieses Design ermöglicht effiziente, rauscharme Schienen (< 10 mV Welligkeit) und eine verbesserte thermische Leistung (< 10 °C Temperaturanstieg) mit einem Systemwirkungsgrad von ca. 80 %, einem Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) für den Datenempfang von > 55 dB und einer ultrakompakten Größe (90 mm x 45 mm x 20 mm). Alle Stromschienen können dank unseres integrierten Pufferteilers CDCE949 mit einem externen Takt synchronisiert werden. Dieses Design unterstützt auch den Eingang von 1S-Batterien mit einem normalen Ultraschallbetrieb von bis zu 2 Stunden.
Merkmale
- Transformatorlose HV-Generation mit zwei Schienen (± 80 V bei 25 mA) aus 5-V-USB in einstufiger Implementierung zur Erfüllung der Bauteilhöhenanforderungen von < 5 mm
- Niedrige Welligkeit und LV-Stromversorgung für Frontend und FPGA aus einem USB-Typ-C-Eingang mit 5 V
- Kompakte Platinengröße (< 90 mm x 45 mm x 20 mm)
- Durchgehender Systemwirkungsgrad von ca. 80 % bei Volllast
- SNR > 55 dB (Grundrauschen unter –90 dB)
- AKTIVIEREN und DEAKTIVIEREN der Stromversorgungen zur Leistungsoptimierung und alle Schienen können mit einem externen Takt synchronisiert werden
- Exakte Echtzeit-Stromverbrauchsmessung unter Verwendung des Hochleistungs-Instrumentenverstärkers INA231
- Hochgeschwindigkeitsdatenerfassung über USB Typ C bis zu 4,2 Gbit/s