IC-Hersteller Texas Instruments

IC-Hersteller (99)

Texas Instruments TPS61178RNWR | Demoboard TIDA-010057

Ultrasound smart probe power supply reference design

Details

TopologieSonstige Topologie

Beschreibung

Significant technological advancements and high degree of integration in Medical imaging, especially hand-held ultrasound smart probes, are pushing engineers to come up with highly-efficient, noise immune power solutions in a small size. This reference design documents end to end power and data solution for our high performance 128-channel Tx/64-channel Rx ultrasound smart probe solution with TX7332 transmit chip and AFE5832LP receive chip. The power tree includes a single-stage transformer-less HV generation (up to +/- 80V & height <5mm) for transmit and the point-of-load LV for the AFEs & FPGA from a 5V USB Type-C™ input. This design enables low-noise (<10mV ripple) efficient rails and better thermal performance (< 10°C temp rise) achieving system efficiency ~80%, receive data SNR > 55dB and ultra-compact size (90mm x 45mm x 20mm). All power rails can be synchronized to an external clock using our integrated buffer-divider CDCE949. This design also supports 1S battery input with a normal ultrasound operation of up to 2 hours.

Eigenschaften

  • Transformer less dual rail HV (±80V @ 25 mA) generation from 5V USB in single stage implementation to meet component height requirement of < 5mm
  • Low ripple and LV supply for the front end and FPGA from a 5V USB Type-C input
  • Compact board size (< 90mm x 45 mm x 20mm)
  • End to End System Efficiency ~80% running at full load
  • SNR > 55dB (Noise Floor below -90dB)
  • EN/DISABLE supplies for power optimization and all rails can be synchronized to external clock
  • Accurate real time power consumption measurement using high performance instrumentation amplifiers INA231
  • High speed data acquisition over USB Type C up to 4.2 Gbps

Typische Anwendungen

  • Ultrasound smart probe

Weiterführende Informationen

Artikeldaten

Artikel Nr. Daten­blatt Simu­lation Downloads Status ProduktserieIR
(mA)
RDC
(Ω)
CTol. CVR
(V (DC))
BauformBetriebstemperaturQDF
(%)
RISOKeramiktypL
(mm)
W
(mm)
Fl
(mm)
VerpackungL
(µH)
IR 1
(mA)
ISAT
(mA)
fres
(MHz)
MontageartAnwendungInterface typGenderPins (Value)
(pcs)
IR 1
(mA)
Arbeitsspannung
(V (DC))
H
(mm)
Betätigungskraft (Value)
(g)
Elektrische Lebensdauer
(Cycles)
Actuator-FarbeDampfphasenprozessZ @ 100 MHz
(Ω)
Zmax
(Ω)
Testbedingung ZmaxIR 2
(mA)
RDC max.
(Ω)
Typ Muster
742792609SPEC
8 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WE-CBF SMT-Ferrit 2000 0603 -55 °C up to +125 °C 1.6 0.8 0.3 2000 SMT 3000 0.8 30 40 1000 MHz 3000 0.04 High Current
782633601SPEC
8 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WE-CBA SMT EMI Suppression Ferrite Bead 1000 0.2 0603 -55 °C up to +125 °C 1.6 0.8 0.3 SMT 0.8 600 660 190 MHz High Current
74479775233SPEC
8 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WE-PMI Power-Multilayer-Induktivität 0.2 0805 -40 °C up to +125 °C 25 2 1.2 3.3 700 280 30 SMT 2 1 1000 0.25 Low RDC
74404054150SPEC
8 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WE-LQS SMT-Speicherdrossel 2000 0.086 5040 -40 °C up to +125 °C 5 5 15 2200 22 SMT 4
74404084101SPEC
8 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WE-LQS SMT-Speicherdrossel 1200 0.29 8040 -40 °C up to +125 °C 8 8 100 1500 6.4 SMT 4.2
744043102SPEC
8 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WE-TPC SMT-Speicherdrossel 140 4828 -40 °C up to +125 °C 4.8 4.8 1000 80 2.3 SMT 2 2.8 7
885012005061SPEC
8 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 50 V(DC)100 pF ±5% 50 0402 -55 °C up to +125 °C 100010 GΩ NP0 Klasse I 1 0.5 0.25 7" Tape & Reel 0.5
885012205031SPEC
8 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 16 V(DC)10 nF ±10% 16 0402 -55 °C up to +125 °C 3.510 GΩ X7R Klasse II 1 0.5 0.25 7" Tape & Reel 0.5
885012206048SPEC
8 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 16 V(DC)220 nF ±10% 16 0603 -55 °C up to +125 °C 52.3 GΩ X7R Klasse II 1.6 0.8 0.4 7" Tape & Reel 0.8
885012206052SPEC
8 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 16 V(DC)1 µF ±10% 16 0603 -55 °C up to +125 °C 100.1 GΩ X7R Klasse II 1.6 0.8 0.4 7" Tape & Reel 0.8
885012206095SPEC
8 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 50 V(DC)100 nF ±10% 50 0603 -55 °C up to +125 °C 35 GΩ X7R Klasse II 1.6 0.8 0.4 7" Tape & Reel 0.8
885012207026SPEC
8 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 10 V(DC)10 µF ±10% 10 0805 -55 °C up to +125 °C 100.01 GΩ X7R Klasse II 2 1.25 0.5 7" Tape & Reel 1.25
434153017835SPEC
5 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WS-TASV J-Bend SMT Tact Switch 3.5x2.9 mm 50 12 -40 °C up to +85 °C100 MΩ Tape and Reel 1.7 350 200000 Blau nicht spezifiziert
632723300011SPEC
6 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WR-COM USB 3.1 Type C Receptacle Horizontal THR / SMT 5000 -40 °C up to +105 °C1000 MΩ Tape and Reel THR USB 3.1 Type C Receptacle 24 20 Horizontal
Muster
Artikel Nr. Daten­blatt Simu­lation Downloads Status ProduktserieIR
(mA)
RDC
(Ω)
CTol. CVR
(V (DC))
BauformBetriebstemperaturQDF
(%)
RISOKeramiktypL
(mm)
W
(mm)
Fl
(mm)
VerpackungL
(µH)
IR 1
(mA)
ISAT
(mA)
fres
(MHz)
MontageartAnwendungInterface typGenderPins (Value)
(pcs)
IR 1
(mA)
Arbeitsspannung
(V (DC))
H
(mm)
Betätigungskraft (Value)
(g)
Elektrische Lebensdauer
(Cycles)
Actuator-FarbeDampfphasenprozessZ @ 100 MHz
(Ω)
Zmax
(Ω)
Testbedingung ZmaxIR 2
(mA)
RDC max.
(Ω)
Typ Muster