AFE5809 是一款高度集成的模拟前端 (AFE) 解决方案，此解决方案设计用于高性能和小型超声波系统。 AFE5809 集成了一个完整的时间增益控制 (TGC) 成像路径和一个连续波多普勒 (CWD) 路径。 它还使得用户可以选择不同的功率/噪音组合来优化系统性能。 因此，AFE5809 是一款不但适合于高端系统，而且也适用于便携式系统的超声波模拟前端解决方案。

AFE5809 包含 8 通道压控放大器 (VCA)，14 和 12 位模数转换器 (ADC) 和 CW 混频器。 此 VCA 包括低噪音放大器 (LNA)，电压控制衰减器 (VCAT)，可编程增益放大器 (PGA)，和低通滤波器 (LPF)。 LNA 增益可编程以支持 250mV_PP 至 1V_PP 的输入信号。 LNA 还支持可编程主动终止。 此超低噪音 VCAT 提供了一个 40dB 的衰减控制范围并提升了有益于谐波成像和近场成像的总体低增益 SNR。 PGA 提供了 24dB 和 30dB 的增益选项。 在 ADC 之前，一个 LPF 可被配置为 10MHz，15MHz，20MHz 或者 30MHz 以支持不同频率下的超声波应用。 此外，AFE5809 的信号链能够处理频率低于 100KHz 的信号，这使得 AFE5809 能够被用于声纳和医疗应用中。 AFE5809 中的高性能 14 位 / 65MSPS ADC 可实现 77dBFS SNR。 它确保了低链路增益下的出色 SNR。 ADC 的 LVDS 输出可实现小型化系统所需的灵活系统集成。

AFE5809 集成了一个低功耗无源混波器和一个低噪声加法放大器来实现片载 CWD 波束成型器。16 个可选相位延迟可被应用于每个模拟输入信号。 同时，执行一个特有的 3^rd和 5^th 次序谐波抑制滤波器来提高 CW 敏感度。

AFE5809 还包括一个数字相内和正交 (I/Q) 解调器和一个低通抽取滤波器。 解调块的主要用途是为了减少 LVDS 数据速率并提升系统总体功效。 I/Q 解调器可接受高达 65MSPS 采样速率和 14 位分辨率的 ADC 输出。 例如，数字解调和 4x 抽取滤波之后，相内或正交输出的数据速率被减少到 16.25MSPS，从而将数据分辨率提升至 16 位。 因此，总体 LVDS 激励衰减系数可以为 2。这个解调器可被旁通，如果需要的话，也可将其完全断电。

AFE5809 采用 15mm × 9mm，135 引脚 BGA 封装并且其额定运行温度范围为 0°C 至 85°C。

日期编码在 2014 年之后的 AFE5809，即日期编码 > 41XXXX，具有以下可由寄存器 61[15,14,13] 启用的功能。 现有模拟性能保持不变。

61[13] 在 PGA 的 V2I 输入上启用一个额外电压钳位。 这限制了 PGA 上可见的过载信号数量。 61[14] 启用一个一阶 5MHz 低通 (LPF) 滤波器来抑制大于 5MHz 的信号或者高阶谐波。 61[15] 启用一个 -6dB PGA 钳位设置。 实际 PGA 输出少于 ADC 的满量程振幅 2Vpp。

• 8 通道完全模拟前端
  • LNA, VCAT, PGA, LPF, ADC和 CW 混频器
• 可编程增益低噪音放大器 (LNA)
  • 24，18，12dB 增益
  • 0.25，0.5，1VPP 线性输入范围
  • 0.63，0.7，0.9nV/rtHz 输入参考噪音
  • 可编程主动终止
• 40dB 低噪音压控衰减器 (VACT)
• 24/30dB 可编程增益放大器 (PGA)
• 3rd 阶线性相位低通滤波器 (LPF)
  • 10，15，20，30MHz
• 14 位模数转换器 (ADC)
  • 65MSPS 时为 77dBFS 信噪比 (SNR)
  • LVDS 输出
• 噪声、功率优化（无数字解调器）
  • 0.75nV/rtHz，65MSPS 时为 158mW/CH
  • 1.1nV/rtHz，40MSPS 时为 101mW/CH
  • 在 CW 模式下为 80mW/CH
• 出色的器件到器件增益匹配
  • ±0.5dB（典型值）和 ±1dB（最大值）
• 模数转换器 (ADC) 之后的数字 I/Q 解调器
  • 宽范围解调频率
  • <1KHz 的频率分辨率
  • 抽取滤波器因数 M =1 至 32
  • 16xM 抽头有限冲击响应 (FIR) 抽取滤波器
  • 解调之后的低压差分信令 (LVDS) 速率衰减
  • 带有 32 个预设定参数的片载 RAM
• 低谐波失真
• 低频声纳信号处理
• 快速且持续的过载恢复
• 针对连续声波多普勒 (CWD) 的无源混频器
  • 低接近相位噪声-在低于 1KHz 至 2.5MHz 载波时为 156dBc/Hz
  • 1/16λ 的相位分辨率
  • 支持 16X，8X，4X 和 1X CW 时钟
  • 在 3rd和 5th 谐波上的 12dB 抑制
  • 灵活的输入时钟
• 小型封装：15mm x 9mm，135 球状引脚栅格阵列 (BGA) 封装

应用范围

• 医疗超声波成像
• 非侵入性评估设备
• 声纳应用

• Number of input channels
• 8
• Active supply current (Typ) (mA)
• 133
• Supply voltage (Max) (V)
• 3.6
• Operating temperature range (C)
• 0 to 85
• Interface type
• LVDS
• Features
• Analog Front End (AFE)

AFE5809的完整型号有：AFE5809ZCF，以下是这些产品的关键参数及官网采购报价：

AFE5809ZCF，工作温度：0 to 85，封装：NFBGA (ZCF)-135，包装数量MPQ：160个，MSL 等级/回流焊峰值温度：Level-3-260C-168 HR，引脚镀层/焊球材料：SNAGCU，TI官网AFE5809ZCF的批量USD价格：73.616（1000+）

AFE5809EVM — AFE5809 评估模块

The AFE5809 is a highly integrated Analog Front-End (AFE) solution specifically designed for ultrasound systems in which high performance and small size are required. The AFE5809 integrates a complete time-gain-control (TGC) imaging path and a continuous wave Doppler (CWD) path. It also enables (...)

AFE5809EVM GUI (Rev. B)

此高速数据转换器专业 GUI 是一款 PC 程序（兼容 Windows XP/7/10），旨在帮助评估大多数 TI 高速数据转换器和模拟前端 (AFE) 平台。DATACONVERTERPRO-SW 支持整个 TSW14xxx 系列的数据采集和模式生成卡，为分析时域和频域中的数据转换器提供了快速强大的解决方案以及单音调、多音调和调制信号支持。此 GUI 还兼容用于快速合成单音调、多音调和调制信号的 TI 模式生成 GUI。

用户可以为 DATACONVERTERPRO-SW 提供定制模式，以加载到 TI 数模转换器 (DAC)。支持从模数转换器 (ADC) 采集内导出 CSV (...)

AFE5809 PSpice Transient Model

PSpice for TI 可提供帮助评估模拟电路功能的设计和仿真环境。此功能齐全的设计和仿真套件使用 Cadence 的模拟分析引擎。PSpice for TI 可免费使用，包括业内超大的模型库之一，涵盖我们的模拟和电源产品系列以及精选的模拟行为模型。

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TIDA-00419 — 使用 8 通道模拟前端的声纳接收器路径子系统参考设计

该参考设计演示了使用集成模拟前端 (AFE) AFE5809 的声呐接收路径子系统。AFE5809 具有八个模拟信号调节 (LNA + VCAT + PGA) 和数字处理（ADC + 数字解调器）通道，可实现高水平的系统接收路径集成，并为高端声呐系统实现高性能回声定位成像。该参考设计使用从 AFE5809EVM 修改的原理图演示了该声呐子系统。包含的测试数据是通过将 AFE5809EVM 与 TSW1400EVM FPGA 采集卡及其各自的软件 GUI 相结合而获取的，以模拟能够进行高性能测量的接收链解决方案。