TX7316

TX7316 は、超音波イメージング・システム用の高度に統合された高性能トランスミッタ・ソリューションです。本デバイスは、合計 16 のパルサ回路 (PULS)、16 の送受信 (T/R) スイッチを備え、オンチップおよびオフチップのビームフォーマ (TxBF) をサポートしています。また、オンチップのフローティング電源を内蔵しているため、高電圧電源の必要数を削減できます。

TX7316 (このデータシートでは「デバイス」と表記します) はパルサ回路を内蔵しており、3 レベルの高電圧パルス (最大 ±100V) を生成して、超音波トランスデューサの複数のチャネルを励起できます。デバイスは、合計で 5 レベル・モードでは 8、3 レベル・モードでは 16 の出力をサポートします。最大出力電流は 0.6 A～2.4 A の範囲で設定可能です。

オフ状態の T/R スイッチは、パルサが高電圧パルスを生成するとき、高電圧トランスミッタと低電圧レシーバとの間で高度な絶縁を行い、レシーバ回路を保護します。トランスデューサがエコー信号を受信すると、T/R スイッチはオンになり、トランスデューサをレシーバに接続します。T/R スイッチのオン/オフ動作は、外部ピンと、デバイス内のオンチップ・ビームフォーミング・エンジンのどちらかによって制御されます。T/R スイッチのオン状態でのインピーダンスは 12Ω です。

超音波送信は複数のトランスデューサ素子の励起を利用して行われ、各素子の励起の遅延プロファイルで送信方向が定義されます。このような動作を送信ビームフォーミングと呼びます。TX7316 は、各チャネルに交互にパルス印加できるため、送信ビームフォーミングが可能です。このデバイスは、オフチップおよびオンチップのビームフォーミング動作をサポートしています。

オフチップ・ビームフォーマ・モードでは、各パルサの出力遷移および TR スイッチのオン/オフ動作が外部制御ピンによって制御されます。また、外部制御信号によるジッタの影響を排除するために同期機能をサポートしており、同期機能がイネーブルになると、低ジッタのビームフォーマ・クロック信号を使用して外部制御信号がラッチされます。

オンチップ・ビームフォーマ・モードでは、各チャネルのパルスに関する遅延プロファイルがデバイス内に保存されます。デバイスで対応している送信ビームフォーマの遅延分解能は 1 ビームフォーマ・クロック周期、最大遅延は 2¹³ ビームフォーマ・クロック周期です。内部パターン発生器により、プロファイル RAM に保存されたパターン・プロファイルに基づいて出力パルス・パターンが生成されます。プロファイル RAM には、最大 16 のビームフォーミング・プロファイルと、3/5 レベル・モード用の 48/28 のパターン・プロファイルを保存できます。オンチップ・ビームフォーミング・モードにより、FPGA からデバイスへ転送が必要な制御信号の数を削減できます。

TX7316 は 15mm × 10mm の 216 ピン NFBGA パッケージ (ZCX パッケージ) で供給され、0°C～70°C で動作が規定されています。