TX7332 是一款高度集成、高性能的超聲成像系統(tǒng)變送器解決方案。該器件共有 32 個脈沖發(fā)生器電路 （PULS）、32 個發(fā)射/接收 （T/R） 開關(guān)，并支持片上和片外波束形成器 （TxBF）。該器件還集成了片內(nèi)浮動電源，可減少所需的高壓電源數(shù)量。

TX7332 具有脈沖發(fā)生器電路，可產(chǎn)生三級高壓脈沖（高達(dá) ±100 V），可用于激發(fā)超聲換能器的多個通道。該設(shè)備總共支持 32 個輸出。最大輸出電流可配置為 1.2 A 至 0.3 A。
*附件：tx7332.pdf

當(dāng)脈沖發(fā)生器產(chǎn)生高壓脈沖時(shí)，關(guān)閉狀態(tài)下的 T/R 開關(guān)通過在高壓發(fā)射器和低壓接收器之間提供高隔離來保護(hù)接收器電路。當(dāng)換能器接收回波信號時(shí)，T/R 開關(guān)打開并將換能器連接到接收器。T/R開關(guān)的ON/OFF作由外部引腳控制，或由器件中的片內(nèi)波束成形引擎控制。T/R 開關(guān)在 ON 狀態(tài)下提供 24 Ω阻抗。

超聲波傳輸依賴于多個換能器元件的激發(fā)，不同元件的激發(fā)延遲曲線定義了傳輸方向。這種作稱為發(fā)射波束成形。TX7332 支持不同通道的交錯脈沖，允許發(fā)射波束成形。該器件支持片外和片上波束成形作。

在片外波束形成器模式下，每個脈沖發(fā)生器和TR開關(guān)ON/OFF作的輸出轉(zhuǎn)換由外部控制引腳控制。為了消除外部控制信號的抖動影響，該器件支持同步功能。啟用同步功能后，使用低抖動波束形成器時(shí)鐘信號鎖存外部控制信號。

在片上波束形成器模式下，不同通道脈沖的延遲曲線存儲在器件內(nèi)。該器件支持一個波束形成器時(shí)鐘周期的發(fā)射波束形成器延遲分辨率和最大延遲 2^13^波束形成器時(shí)鐘周期。內(nèi)部碼型發(fā)生器根據(jù)存儲在配置文件 RAM 中的碼型配置文件生成輸出脈沖碼型。配置文件 RAM 中最多可存儲 16 個波束成形配置文件和 32 個圖案配置文件。片上波束成形模式減少了必須從 FPGA 路由到器件的控制信號數(shù)量。

TX7332 采用 17 mm × 11 mm 260 引腳 NFBGA 封裝，額定工作溫度范圍為 0°C 至 70°C。

特性

• TX7332 支持：
  • 32 通道三電平脈沖發(fā)生器和有源發(fā)射/接收 （T/R） 開關(guān)
  • 極低功耗片上波束成形模式：
    • 在僅接收模式下：0.45 mW/ch
    • 在發(fā)射-接收模式下：16.4 mW/ch
    • CW模式下：160 mW/ch
    • 全局掉電模式下：0.1 mW/ch
• 三級脈沖發(fā)生器：
  • 最大輸出電壓：±100 V
  • 最小輸出電壓：±1 V
  • 最大輸出電流：1.2 A 至 0.3 A
  • 最大鉗位電流：0.5 A 至 0.12 A
  • 二次諧波：5 MHz時(shí)為–45 dBc
  • CW 模式抖動：100 fs，測量范圍為 100 Hz 至 20 kHz
  • CW 模式近相位噪聲：5 MHz 信號時(shí) -154 dBc/Hz，1 kHz 偏移
  • –3 dB帶寬，2 kΩ ||120 pF 負(fù)載
    • 20 MHz（用于±100V電源）
    • 25 MHz（用于 ±70V 電源）
• 有源 T/R 開關(guān)，具有：
  • ON、OFF 控制信號
  • 帶寬：50 MHz
  • HD2：–50 dBc
  • 導(dǎo)通電阻：24 Ω
  • 導(dǎo)通時(shí)間：0.5 μs
  • 關(guān)斷時(shí)間：1.75 μs
  • 瞬態(tài)毛刺：50 mV聚丙烯
• 片外波束形成器具有：
  • 使用同步功能進(jìn)行抖動清除
  • 最大同步時(shí)鐘頻率：200 MHz
• 片內(nèi)波束形成器具有：
  • 延遲分辨率：一個波束形成器時(shí)鐘周期
  • 最大延遲：2^13^波束形成器時(shí)鐘周期
  • 最束形成器時(shí)鐘速度：200 MHz
  • 片上 RAM 存儲
    • 16 個延遲配置文件
    • 32 種圖案配置文件
• 高速（最大100 MHz）1.8V 和 2.5V CMOS 串行編程接口
• 自動熱關(guān)斷
• 無特定的電源排序要求
• 小型封裝：260引腳NFBGA（17 mm×11 mm），間距為0.8 mm

參數(shù)

方框圖

TX7332 是德州儀器推出的高集成度三電平超聲發(fā)射器，核心優(yōu)勢是 32 通道并行輸出、內(nèi)置波束成形器及低功耗設(shè)計(jì)，專為超聲成像系統(tǒng)提供高電壓、大電流的換能器激勵解決方案。

一、核心參數(shù)與性能特性

1. 通道與脈沖性能 ：32 通道三電平脈沖輸出，輸出電壓范圍 ±1V~±100V，輸出電流可配置（0.3A1.2A），鉗位電流 0.12A0.5A；5MHz 信號下二次諧波 - 45dBc，CW 模式抖動 100fs，1kHz 偏移處相位噪聲 - 154dBc/Hz。
2. T/R 開關(guān)特性 ：集成有源收發(fā)開關(guān)，帶寬 50MHz，導(dǎo)通電阻 24Ω，開啟時(shí)間 0.5μs，關(guān)閉時(shí)間 1.75μs；二次諧波 - 50dBc，瞬態(tài)毛刺 50mVPP，可有效隔離高低壓信號，保護(hù)接收電路。
3. 波束成形功能 ：支持片上 / 片外波束成形，片上模式延遲分辨率為 1 個波束成形時(shí)鐘周期，最大延遲達(dá) 213 個時(shí)鐘周期；波束成形時(shí)鐘最高 200MHz，內(nèi)置 RAM 可存儲 16 個延遲配置文件和 32 個模式配置文件。
4. 功耗與接口 ：接收模式功耗 0.45mW / 通道，收發(fā)模式 16.4mW / 通道，CW 模式 160mW / 通道，全局掉電模式 0.1mW；支持 100MHz 高速 CMOS 串行編程接口（1.8V/2.5V），具備自動熱關(guān)斷功能，無特定電源時(shí)序要求。

二、應(yīng)用場景

適用于超聲成像系統(tǒng)、壓電驅(qū)動器及探頭內(nèi)超聲成像設(shè)備等場景，可為多通道超聲換能器提供精準(zhǔn)激勵與波束控制。

三、封裝與訂購信息

• 采用 17mm×11mm 260 引腳 NFBGA 封裝，引腳間距 0.8mm。
• 量產(chǎn)型號為 JEDEC 托盤包裝（120 片 / 盤），符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，引腳鍍層為 SNAGCU。
• MSL 等級 3，峰值回流溫度 260°C，工作溫度 0°C 至 70°C。

四、設(shè)計(jì)與支持建議

1. 硬件設(shè)計(jì)要點(diǎn) ：需優(yōu)化高壓電源布局，確保多通道信號同步穩(wěn)定性；合理規(guī)劃散熱設(shè)計(jì)，適配 CW 模式下的功耗需求；T/R 開關(guān)控制信號需與波束成形時(shí)序精準(zhǔn)同步，避免信號干擾。