AFE7681采样模拟前端技术参数与应用总结

AFE76xx 是一系列高性能、四通道/双通道、14 位、集成射频采样模拟前端 （AFE），具有 9 个 GSPS DAC 和 3 个 GSPS ADC，能够合成和数字化宽带信号。高动态范围使 AFE76xx 能够为无线基站生成和数字化 3G/4G 信号。在TDD模式下，接收器通道可以配置为在流量接收器（TDD RX）状态和宽带反馈接收器（TDD FB）状态之间动态切换，以协助功率放大器（PA）在发射器路径上的DPD（数字预失真）。
*附件：afe7681.pdf

AFE76xx 系列在接收器通道上集成了 DSA，并且还支持发射器通道上的 DSA 等效功能。每个接收通道具有一个模拟射频峰值功率检测器和各种数字功率检测器，用于辅助接收通道的AGC控制，以及两个射频过载检测器，用于设备可靠性保护。AFE76xx 系列有 8 个JESD204B兼容的 SerDes 收发器，运行速度高达 15 Gbps。这些器件每个TX通道最多有两个DUC，每个RX通道有两个DDC，具有多个插值/抽取速率和数字正交调制器/解调器，具有独立的频率灵活NCO。这些器件在单频模式下支持超过 1000 MHz（4T4R 为 800 MHz）的射频信号带宽，在双频模式下每个频段支持高达 800 MHz（4T4R 为 300 MHz）的射频信号带宽。低抖动PLL/VCO允许使用较低频率的基准时钟，从而简化了采样时钟的生成。

特性

• 14 位分辨率
• 采样率：
  • DAC：9GSPS
  • ADC：3GSPS
• 射频频率范围：高达 5.2 GHz
• 最大射频信号带宽
  • 四通道模式 （4T4R）：800 MHz（单频）;300 MHz（双频）
  • 双通道模式 （2T2R）：1200 MHz （TX）/1000 MHz （RX）（单频）;800MHz（双频）
• 每个 RX 通道的片内双通道可选 DSA
• 集成 TX DSA 功能
• 数字：
  • 双频数字上变频器 （DUC）
  • 双频数字下变频器 （DDC）
  • 用于 DUC/DDC 的 32 位 NCO
  • 插值比：6x、8x、9x、12x、16x、18x、24x、36x
  • 抽取比：/2、/3、/4、/6、/8、/9、/12、/16、/18、/24、/32
  • 用于TDD的RX/FB动态切换
• 接口：
  • 8 个高达 15Gbps 的 SerDes 收发器
  • 16 位和 12 位JESD204B传输层格式化，采用 8b/10b 编码
  • 子类 1 多设备同步
• 时钟：
  • 内部PLL/VCO，用于生成DAC和ADC时钟
• 封装：17mm x 17mm FC BGA，0.8mm 间距
• 电源：1.85 V、1.15 V、1.0 V、–1.8 V

参数

方框图

TX7332 是德州仪器推出的高集成度三电平超声发射器，核心优势是 32 通道并行输出、内置波束成形器及低功耗设计，专为超声成像系统提供高电压、大电流的换能器激励解决方案。

一、核心参数与性能特性

1. 通道与脉冲性能 ：32 通道三电平脉冲输出，输出电压范围 ±1V~±100V，输出电流可配置（0.3A1.2A），钳位电流 0.12A0.5A；5MHz 信号下二次谐波 - 45dBc，CW 模式抖动 100fs，1kHz 偏移处相位噪声 - 154dBc/Hz。
2. T/R 开关特性 ：集成有源收发开关，带宽 50MHz，导通电阻 24Ω，开启时间 0.5μs，关闭时间 1.75μs；二次谐波 - 50dBc，瞬态毛刺 50mVPP，可有效隔离高低压信号，保护接收电路。
3. 波束成形功能 ：支持片上 / 片外波束成形，片上模式延迟分辨率为 1 个波束成形时钟周期，最大延迟达 2¹³ 个时钟周期；波束成形时钟最高 200MHz，内置 RAM 可存储 16 个延迟配置文件和 32 个模式配置文件。
4. 功耗与接口 ：接收模式功耗 0.45mW / 通道，收发模式 16.4mW / 通道，CW 模式 160mW / 通道，全局掉电模式 0.1mW；支持 100MHz 高速 CMOS 串行编程接口（1.8V/2.5V），具备自动热关断功能，无特定电源时序要求。

二、应用场景

适用于超声成像系统、压电驱动器及探头内超声成像设备等场景，可为多通道超声换能器提供精准激励与波束控制。

三、封装与订购信息

• 采用 17mm×11mm 260 引脚 NFBGA 封装，引脚间距 0.8mm。
• 量产型号为 JEDEC 托盘包装（120 片 / 盘），符合 RoHS 标准，引脚镀层为 SNAGCU。
• MSL 等级 3，峰值回流温度 260°C，工作温度 0°C 至 70°C。

四、设计与支持建议

1. 硬件设计要点 ：需优化高压电源布局，确保多通道信号同步稳定性；合理规划散热设计，适配 CW 模式下的功耗需求；T/R 开关控制信号需与波束成形时序精准同步，避免信号干扰。