TIDA-010057

Referenzdesign zur Stromversorgung intelligenter Ultraschallköpfe

TIDA-010057

Designdateien

Überblick

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
Herunterladen Video mit Transkript ansehen Video

Eine voll bestückte Platine wurde nur für Test- und Leistungsvalidierung entwickelt. Sie wird nicht zum Verkauf angeboten.

Designdateien und Produkte

Designdateien

Laden Sie sich sofort einsetzbare Systemdateien herunter, um Ihren Designprozess zu beschleunigen.

PDF | HTML
TIDUEP0.PDF (12919 KB)

Überblick über Referenzdesigns und verifizierte Leistungstestdaten

TIDM592.PDF (285 KB)

Detaillierter Überblick über das Design-Layout zur Bestimmung der Position der Komponenten

TIDM591.PDF (158 KB)

Vollständige Liste mit Designkomponenten, Referenz-Bezeichnern und Hersteller-/Teilenummern

TIDM594A.ZIP (6926 KB)

Dateien für 3D-Modelle oder 2D-Zeichnungen von IC-Komponenten

TIDCFU8.ZIP (3652 KB)

Designdatei mit Informationen zur physikalischen Platinenschicht der Design-Platine

TIDM593.PDF (3590 KB)

Leiterplattenschicht-Plotdatei zur Erstellung des Design-Layouts der Leiterplatte

TIDM590A.PDF (1165 KB)

Detailliertes Schaltplandiagramm für Design-Layout und Komponenten

Produkte

Enthält TI-Produkte in der Entwicklung und mögliche Alternativen.

Taktgeneratoren

CDCE949Programmierbarer VCXO-Taktsynthesizer mit 4 PLL sowie mit LVCMOS-Ausgängen für 2,5 oder 3,3 Volt

Datenblatt: PDF | HTML
AC/DC- und DC/DC-Controller (externer FET)

LM3488N-Kanal-Low-Side-Controller, Großer Vin-Bereich, 2,97 bis 40 V, für Schaltregler

Datenblatt: PDF | HTML
AC/DC- und DC/DC-Wandler (integrierter FET)

TPS6117820 V, 10 A, vollständig integrierter Synchron-Aufwärtswandler mit Lastabschaltung

Datenblatt: PDF | HTML
Taktpuffer

LMV11240-MHz-Doppeltaktpuffer

Datenblatt: PDF
Linear- und Low-Dropout-Regler (LDO)

TPS74201Rauscharmer, einstellbarer Spannungsregler mit extrem niedriger Dropout-Spannung, 1,5 A, niedriger V

Datenblatt: PDF | HTML
Protokoll- & Busschalter & -multiplexer

HD3SS322010-Gbps-USB 3.1 Typ-C 2:1-Mux mit DRP-Controller

Datenblatt: PDF | HTML
AND-Gatter

SN74LVC1G11UND-Gatter, 1 Kanal, 3 Eingänge 1,65 V bis 5,5 V, 32-mA-Treiberstärke

Datenblatt: PDF | HTML
Digitale Leistungsmonitore

INA231Überwachungsmodul für Strom/Spannung/Leistung, 28 V, 16 Bit, I2C-Ausgang, mit Alarm im WCSP

Datenblatt: PDF | HTML
ESD-Schutzdioden

TPD2EUSB30Dual-ESD-Schutzdiode, 0,7 pF, 5,5 V, ±8 kV, mit 5-A-Überspannungsfestigkeit für USB 3.0

Datenblatt: PDF | HTML
ESD-Schutzdioden

TPD4E05U06Vierfache 0,5 pF, 5,5 V, ±12 kV-ESD-Schutzdiode für USB-, HDMI- und Highspeed-Schnittstellen

Datenblatt: PDF | HTML
Linear- und Low-Dropout-Regler (LDO)

LP5910Rauscharmer Spannungsregler mit niedrigem IQ, 300 mA, mit Gegenstromschutz und Aktivierung

Datenblatt: PDF | HTML
Stromversorgungsmodule (integrierter Induktor)

LMZM23601DC/DC-Abwärts-Spannungsversorgungsmodul, 36 V, 1 A, in Gehäuse 3,8 × 3 mm

Datenblatt: PDF | HTML
AC/DC- und DC/DC-Wandler (integrierter FET)

TPS54218Synchroner SWIFT™-Abwärtswandler, 2,95 V bis 6 V Eingangsspannung, 2 A

Datenblatt: PDF | HTML
Linear- und Low-Dropout-Regler (LDO)

TPS7A39Rauscharmer zweikanaliger positiver und negativer Low-Dropout-Spannungsregler mit 150 mA, 33 V und h

Datenblatt: PDF | HTML
Linear- und Low-Dropout-Regler (LDO)

LP5907250-mA-Regler mit niedrigem Rauschen, hohem PSRR und extrem niedriger Abfallspannung mit niedrigem I

Datenblatt: PDF | HTML

Technische Dokumentation

star
= Von TI ausgewählte Top-Dokumentation
Keine Ergebnisse gefunden. Bitte geben Sie einen anderen Begriff ein und versuchen Sie es erneut.
Alle anzeigen 1
Typ Titel Neueste englische Version herunterladen Datum
* Designleitfaden Ultrasound Smart Probe Power Supply Reference Design PDF | HTML 11.05.2020

Support und Schulungen

TI E2E™-Foren mit technischem Support von TI-Ingenieuren

Alle Forenthemen auf Englisch anzeigen

Inhalte werden ohne Gewähr von TI und der Community bereitgestellt. Sie stellen keine Spezifikationen von TI dar. Siehe Nutzungsbedingungen.

Bei Fragen zu den Themen Qualität, Gehäuse oder Bestellung von TI-Produkten siehe TI-Support.