該LM96570是一種八通道單片光束形成器，用于脈沖發生器 多通道醫療超聲應用。它非常適合與LM965XX系列一起使用 芯片組提供面向低功耗、便攜式的完整醫療超聲解決方案 系統。

該LM96570提供八個P和N輸出通道，單個延遲最高可達102.4微秒 其脈沖頻率可達80 MHz。所有通道都會啟動脈沖序列 同時通過單一發射信號。高級功能包括延遲分辨率細至 0.78納秒，可編程模式最多64脈沖。脈沖模式和延遲設置為 通過串行接口預編程，從而簡化了對 驅動電路。

該LM96570采用32針WQFN封裝。
*附件：lm96570.pdf

特性

• 通過編程單個通道參數，完全控制光束方向和脈沖模式的選擇
• 輸出與八進制高壓脈沖集成電路上的正負輸入無縫接口
• 光束成形器定時提供：
  • 延遲分辨率為0.78納秒
  • 延遲范圍最高可達102.4微秒
• 脈沖模式通過以下方式本地生成：
  • 最多64個脈沖的序列
  • 可調脈沖寬度
• 2.5V至3.3V CMOS邏輯接口

主要規格

• 輸入輸出電壓 2.5 至 3.3 V
• 鐵芯電源電壓 1.8 V
• 輸出脈沖頻率 80 MHz
• 參考頻率 40（±5%） MHz
• 1σ 輸出抖動（@ 5MHz）25 ps
• 輸出相位噪聲（@ 5MHz，1kHz偏移）?116 dBc/Hz
• 延遲分辨率 0.78 納秒
• 延遲范圍 102.4微秒
• 最大模式長度：64脈沖
• 串行接口速度：80 Mbps
• 總功率 0.063瓦
• 運行溫度0至+70°C

參數

方框圖

LM96570 是德州儀器（TI）推出的 8 通道單片式波束形成器，專為醫療超聲應用的脈沖發生器設計，核心優勢為高精度延遲控制、可編程脈沖模式與低功耗，可與 LM965XX 系列芯片組搭配構建完整超聲解決方案，適配便攜式低功耗醫療設備。

一、核心產品參數

1. 基礎性能指標

• 通道與脈沖特性 ：8 路 P/N 輸出通道，支持 0.625 MHz80 MHz 輸出脈沖率，脈沖模式長度可編程（464 個脈沖），單通道獨立配置。
• 延遲控制 ：延遲范圍最大 102.4 μs，延遲分辨率 0.78 ns，支持粗調（14 位，6.25 ns / 步）與細調（3 位，0.78 ns / 步），相位調節精度 45°。
• 時序性能 ：輸出抖動 1σ=25 ps（5 MHz），相位噪聲 - 116 dBc/Hz（5 MHz，1 kHz 偏移），上升 / 下降時間典型值 0.5 ns（2 mA 負載）。
• 功耗與供電 ：數字核心（VDDC）與模擬電源（VDDA）均為 1.711.89 V，數字 I/O 電源（VIO）為 2.373.47 V；典型總功耗 0.063 W，低功耗設計適配便攜式設備。

2. 環境與封裝

• 工作溫度：0°C 至 70°C，滿足醫療設備常規工作環境要求；
• 封裝形式：32 引腳 WQFN 封裝（5.3mm×5.3mm），符合 RoHS 標準，引腳鍍層為錫（SN），MSL 等級 2，峰值回流溫度 260°C；
• ESD 防護：人體模型（HBM）±2 kV、機器模型（MM）±200 V、充電設備模型（CDM）±750 V，保障操作與使用可靠性。

二、關鍵功能特性

1. 波束形成核心功能

• 脈沖模式編程：支持單通道獨立編程（P 通道 08h0Fh、N 通道 10h17h）與全局統一編程（18h/P 通道、19h/N 通道），二進制直碼輸出，LSB 優先傳輸。
• 脈沖寬度調節：通過相位延遲補償路徑差異，支持 P/N 通道相對延遲調整，可實現 50% 占空比校準，適配高壓脈沖發生器驅動需求。
• 多工作模式：支持常規發射模式、連續波（CW）模式（循環輸出固定脈沖）、反向發射模式（諧波成像，先正后反兩次發射）。

2. 控制與接口

• 串行接口：4 線串行接口（sCLK/sWR/sRD/sLE），時鐘頻率最高 80 MHz，支持寄存器讀寫，地址 6 位（含讀寫控制），數據長度 8~64 位。
• PLL 時鐘：支持 40 MHz 差分（LVDS 兼容）或單端（LVCMOS）參考時鐘輸入，內部生成 160 MHz 8 相時鐘，保障時序精度。
• 觸發與復位：TX_EN 引腳觸發發射，RST 引腳異步復位，支持上電復位序列與低功耗管理。

3. 系統兼容性

• 輸出接口：P/N 輸出直接驅動高壓超聲脈沖發生器（如 LM96550），適配正 / 負脈沖控制需求；
• 芯片組兼容：可與 LM96550（脈沖器）、LM96530（T/R 開關）、LM96511（模擬前端）等搭配，構建完整超聲發射 / 接收系統。

三、應用與設計要點

1. 典型應用場景

• 醫療超聲設備：便攜式超聲診斷儀、超聲成像系統，支持 128/256 通道擴展；
• 具體應用：腹部超聲、心血管超聲、小器官超聲等醫療成像場景，適配諧波成像、連續波多普勒等模式。

2. 硬件設計建議

• 供電與去耦 ：VDDC、VDDA 需 1.8 V 穩定供電，VIO 支持 2.5~3.3 V，各電源引腳就近放置 0.1 μF 陶瓷電容去耦，PLL_Vin 引腳建議外接 0.94 V 參考電壓。
• 時鐘電路：參考時鐘推薦 40 MHz 低抖動 LVDS 信號，差分輸入時 PLL_CLK - 引腳需交流耦合，單端輸入時接地或接 VDDA。
• 布局規范：模擬地（AGND）與數字地（DGND/DGNDIO）分開布線，時鐘線短且隔離，P/N 輸出通道遠離噪聲源，確保時序精度。

3. 軟件與配置

• 寄存器配置：通過 1Ah 寄存器設置脈沖長度、輸出頻率與 PLL 使能；00h~07h 配置單通道延遲與脈沖寬度調整；1Bh 選擇 PLL 時鐘輸入類型（差分 / 單端）。
• 工作流程：上電后先配置電源與復位，再編程脈沖模式與延遲參數，最后通過 TX_EN 引腳觸發發射，支持連續發射與單次發射控制。

四、典型工作模式

1. 常規發射模式

• 配置 64 位脈沖模式，通過延遲編程實現 8 通道相位聚焦，適用于常規超聲成像，相鄰通道延遲差可低至 13.28 ns。

2. 連續波（CW）模式

• 循環輸出固定脈沖序列（默認 [1 0]/[0 1]），無需重復編程，適用于多普勒血流測量，脈沖率最高 80 MHz。

3. 反向發射模式

• 單次 TX_EN 觸發兩次發射（先正相后反相），適配諧波成像，提升成像分辨率，支持 8 位自定義脈沖模式。