Ultraschall-Signal-Prozessor und Wandlertreiber PGA460

Die Komponente PGA460 von Texas Instruments ist ein hoch integrierter System-on-Chip-Ultraschallwandlertreiber und Signalwandler mit einem erweiterten DSP-Kern. Die Komponente verfügt über ein Paar kostenloser Low-Side-Treiber, die einen Messumformer in einer transformatorbasierten Topologie mit einem Step-up-Transformator oder in einer Direct-Drive-Topologie mit externem High-Side-FET treiben können. Die Komponente kann das reflektierte Echosignal für eine zuverlässige Objekterkennung empfangen und wandeln. Diese Funktion wird mithilfe eines Analog-Frontends (AFE) erzielt, bestehend aus einem rauscharmem Verstärker, gefolgt von einer programmierbaren zeitvariablen Verstärkungsstufe, die einen ADC speist. Das digitalisierte Signal wird im DSP-Kern sowohl für Nah- als auch für Fernfeld-Objekterkennung mit zeitvariablen Schwellenwerten verarbeitet.

Die wichtigste Kommunikation mit einem externen Kontroller wird realisiert durch eine Time-Command-Schnittstelle (TCI) oder eine siebenpolige asynchrone USART-Schnittstelle auf dem E/A-Pin, oder eine CMOS-Level-USART-Schnittstelle an den RXD- und TXD-Pins. Der PGA460 kann zur Reduzierung des Stromverbrauchs bei Inaktivität in einen Stromsparmodus mit ultraniedrigem Ruhestrom versetzt und durch Befehle an die Kommunikationsschnittstellen aufgeweckt werden.

Der PGA460 verfügt außerdem über eine On-Chip-Systemdiagnosfunktion, die die Wandlerspannung während der Burst-, Frequenz- und Abklingzeit des Wandlers überwachen, um über die Integrität der Erregung zu informieren, sowie Diagnosefunktionen auf Versorgungs- und Senderseite für Über- und Unterspannung, Überstrom, und Kurzschluss-Szenarien.

Merkmale

• Voll integrierte Lösung für Ultraschallabtastung
• Kostenlose Low-Side-Treiber mit konfigurierbarer Strombegrenzung zur Unterstützung von sowohl transformatorbasierter als auch direkter Ansteuerungstopologie für die Wandlererregung.
• Einzelner Wandler sowohl für Burst- als auch Hörbetrieb oder ein Wandlerpaar, einer für Burst- der andere für Hörbetrieb
• Rauscharmer Empfänger mit programmierbarer zeitvariabler 6-Punkt-Verstärkung (32 dB bis 90 dB) mit DSP (BPF, Demodulation) für Echo-Hüllkurvendetektion
• Zwei Voreinstellungen für zeitvariablen 12-Punkt-Schwellenwert für die Objekterkennung
• Timer, um Abstand und Zeit mit mehreren Echos zu messen
• Integrierter Temperatursensor
• Aufzeichnen von Zeit für die Objekterkennung bis zu 11 m Entfernung
• 128 Byte RAM für Echo-Aufnahme
• 42 Bytes Benutzer-EEPROM zur Speicherung der Konfiguration für Schnellinitialisierung
• Hochspannungs-Eindraht-Time-Command-Schnittstelle oder asynchrone USART-Schnittstelle
• CMOS-Level-USART-Schnittstelle
• Sensor-Diagnose (Abnahme der Frequenz und Zeit, Erregungsspannung), Stromversorgung und Transceiver-Diagnose