STHVUP64是意法半導(dǎo)體一款具有64個(gè)獨(dú)立通道的單片、高壓和高速脈沖發(fā)生器，專為醫(yī)學(xué)超聲應(yīng)用中的低功率超便攜系統(tǒng)設(shè)計(jì)。它集成了64通道波束形成器，能夠生成高質(zhì)量的脈沖信號(hào)，滿足現(xiàn)代醫(yī)學(xué)成像的需求。代理銷售意法半導(dǎo)體旗下全系列IC電子元器件-中芯巨能為您介紹STHVUP64功能特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域。如需STHVUP64產(chǎn)品規(guī)格書、樣片測(cè)試、采購等需求，請(qǐng)加客服微信：13310830171。

純模擬段與通道配置

STHVUP64的純模擬段為每個(gè)通道提供了兩個(gè)半橋（包含兩個(gè)高壓P溝道和兩個(gè)高壓N溝道MOSFET）、一個(gè)鉗位接地電路以及確保傳輸階段有效隔離的發(fā)射/接收開關(guān)結(jié)構(gòu)。每個(gè)通道還配備了集成高壓電平轉(zhuǎn)換器、噪聲屏蔽二極管和防漏電電路，以確保信號(hào)的純凈性和系統(tǒng)的可靠性。

通過專用位可以將通道編程為3級(jí)或5級(jí)輸出模式。在3級(jí)模式下，并行驅(qū)動(dòng)兩個(gè)半橋，提供400 mA的默認(rèn)峰值電流；而在低功耗模式下，僅使用一個(gè)半橋，輸出電流降至200 mA。在5級(jí)模式下，可以獨(dú)立驅(qū)動(dòng)兩個(gè)半橋，每個(gè)半橋具有200 mA的電流能力。鉗位電路用于強(qiáng)制將XDCR<63:0>輸出引腳接地，電阻為45 Ω，峰值電流為0.32 A。64個(gè)獨(dú)立T/R開關(guān)可以在多路復(fù)用配置下使用，提高了系統(tǒng)的靈活性。

全局塊與保護(hù)機(jī)制

STHVUP64還包括一些全局功能模塊，如熱保護(hù)電路、VDDP3V3、VDDM3V3和DVDD上的欠壓檢查、DVDD上的上電復(fù)位（POR），以及具有正確值和高壓電源內(nèi)部檢查的全局自偏置高壓MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)器。這些全局塊不僅增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)過程。

所有功能均通過以200 MHz最高時(shí)鐘頻率工作的數(shù)字核心進(jìn)行管理。此模塊負(fù)責(zé)管理波束形成器中使用的延遲配置文件、波形生成和各種全局設(shè)置，并確保所有器件操作按正確順序執(zhí)行。

關(guān)鍵特性與應(yīng)用場(chǎng)景

輸出信號(hào)峰間電壓：0-200 V

柵極驅(qū)動(dòng)器架構(gòu)：采用自偏置架構(gòu)，無需濾波電容器

脈沖波（PW）和連續(xù)波（CW）模式運(yùn)行：支持3級(jí)或5級(jí)輸出波形，在3級(jí)配置下可編程±200 mA或±400 mA供電或受電電流，在5級(jí)配置下提供±200 mA供電或受電電流

完全集成的鉗位接地功能：45 Ω鉗位電阻

發(fā)射/接收開關(guān)（TR_SW）：45 Ω導(dǎo)通電阻，18 pF導(dǎo)通電容，LVOUT引腳處具有3 pF關(guān)斷電容，兼容接收器多路復(fù)用功能

輔助集成電路：包括噪聲抑制二極管、熱保護(hù)、欠電壓保護(hù)和偏置電源檢查

可編程電源管理：優(yōu)化超便攜應(yīng)用中的性能

波束成形與控制

在傳輸模式下，STHVUP64完成波束成形，允許設(shè)置光束轉(zhuǎn)向和光束聚焦的單通道延遲。時(shí)鐘頻率高達(dá)200 MHz，延遲分辨率為5 ns，延遲范圍為5 ns至20 μs。最小延遲表寫入時(shí)間為3 μs。

嵌入式存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)傳輸模式下的32個(gè)狀態(tài)波形定義，并采用波形壓縮算法，進(jìn)一步優(yōu)化存儲(chǔ)效率。通過標(biāo)準(zhǔn)四路串行外圍設(shè)備接口（QSPI）進(jìn)行控制，少量輸入信號(hào)即可驅(qū)動(dòng)多個(gè)器件，單次中斷作為警報(bào)信號(hào)，單次觸發(fā)管理發(fā)射（TX）和接收（RX）階段，完全自動(dòng)且可編程。TX階段的觸發(fā)信號(hào)具有防故障功能，確保系統(tǒng)的可靠性。

封裝與技術(shù)優(yōu)勢(shì)

STHVUP64采用BGA 10mm x 10mm封裝，包含196個(gè)球件，間距為0.65 mm。該封裝具有非常低的熱電阻，采用HV SOI技術(shù)實(shí)現(xiàn)無閂鎖，僅需少量無源元件，適合小型化設(shè)計(jì)需求。