AFE0064為64通道模擬前端設計，旨在滿足基于平面面板探測器的數字X射線系統需求。

該設備包含64個積分器、用于全量量充電選擇的PGA、相關雙采樣器、64個對2復用器以及兩個差分輸出驅動器。
*附件：afe0064.pdf

硬件可選集成極性允許正負電荷集成，并在系統設計中提供更多靈活性。此外，該器件還具備TFT（平面板探測器薄膜晶體管）電荷注入補償。這一特性有助于最大化設備的可用信號電荷范圍。

睡眠功能實現了顯著的節能。這在長時間X射線照射時節能尤其有用。

AFE0064提供128針TQFP封裝。

特性

• 64個頻道
• 28.32微秒 最小掃描時間（包括所有64個通道的積分和數據傳輸）
• 7.5 MHz 最大數據傳輸速率
• Noise 824 e-RMS，配備30 pF傳感器電容，功率范圍為1.2 pC
• 整數非線性：FSR的±0.006%
• 八個可調節全比例范圍（最小0.13%至最大9.5%）
• 內置CDS（信號采樣-偏移采樣）
• 可選的集成上下模式
• 低功耗：175 mW
• NAP模式：49.5毫瓦
• 14毫米×14毫米128針TQFP封裝
• 應用
  • 數字放射攝影
  • CT掃描儀
  • 行李掃描儀
  • 紅外光譜學

參數

一、產品核心概述

AFE0064 是德州儀器推出的高集成度多通道模擬前端，專為平板探測器數字 X 射線系統設計，核心優勢為高通道密度、低噪聲、高線性度，適用于數字放射成像、CT 掃描儀、行李掃描儀及紅外光譜應用，工作溫度范圍為–40°C 至 + 85°C，采用 128 引腳 TQFP 封裝（14mm×14mm），單 3.3V 供電，集成 64 路積分器、PGA、相關雙采樣器（CDS）及雙差分輸出驅動器。

二、關鍵特性與規格

1. 核心性能參數

• 通道與采樣性能 ：64 路模擬輸入通道，最小掃描時間 28.32μs（含 64 通道積分與數據傳輸）；支持 8 檔可編程滿量程電荷范圍（0.13pC~9.6pC），適配不同靈敏度傳感器。
• 精度與噪聲 ：積分非線性誤差（INL）僅 ±0.006% FSR，通道間滿量程誤差匹配 ±0.7% FSR；30pF 傳感器電容、1.2pC 量程下輸入等效噪聲 824 e?-RMS，通道間串擾 0.08% FSR。
• 功耗與時序 ：工作功耗 175mW，休眠模式（NAP）功耗 49.5mW，喚醒時間 10μs；最高數據傳輸速率 7.5MHz，支持 15MHz（順序模式）/3.75MHz（同步模式）時鐘頻率。

2. 核心功能

• 信號處理與采樣：內置相關雙采樣（CDS）功能，消除積分器偏移和低頻噪聲；支持積分方向可編程（向上 / 向下），適配正負電荷積分需求。
• 補償與校準：集成 TFT 電荷注入補償功能，通過外部電壓調節補償電荷，避免積分器飽和；通道泄漏電流典型值 2pA，偏移誤差 ±0.07% FSR，保障微弱信號檢測精度。
• 輸出與工作模式：雙差分輸出驅動器，分別輸出通道 310 和 6332 數據；支持順序 / 同步兩種數據讀取模式，可級聯兩片器件擴展至 128 通道。
• 電源管理：支持休眠模式（NAP）和掉電模式，休眠模式下大幅降低功耗，適配長時間 X 射線曝光場景的節能需求。

三、封裝與引腳

1. 封裝信息

采用 128 引腳 TQFP（PBK）封裝，提供托盤裝（90 片 / 盤）和卷盤裝（1000 片 / 卷），符合 RoHS 標準，MSL 等級 2（260°C 回流焊，1 年保質期）；封裝熱阻抗 θJA=45°C/W，需合理布局散熱以保障寬溫工作穩定性。

2. 關鍵引腳功能

• 電源與地：VDD（供電電壓，3.2V~3.6V）、VSS（地）；多組 VDD/VSS 引腳需就近供電與接地，降低電源噪聲。
• 信號輸入：IN<0>~IN<63>（64 路模擬輸入通道）；REFP/REFM（正 / 負參考電壓輸入，典型值 2.25V/0.85V）。
• 信號輸出與控制：OUTP-0/OUTM-0、OUTP-1/OUTM-1（雙差分輸出對）；控制引腳含 CLK（時鐘輸入）、STI（通道計數器復位）、IRST（積分器復位）、SHR/SHS（復位 / 信號采樣控制）、NAPZ（休眠模式使能）、PDZ（掉電控制）。
• 配置引腳：PGA-0~PGA-2（滿量程范圍選擇）、INTUPZ（積分方向選擇）、SMT-MD（工作模式選擇：順序 / 同步）。

四、應用場景與設計支持

1. 典型應用

• 數字 X 射線平板探測器信號采集、醫療影像設備數據預處理、安檢設備多通道傳感器信號放大與轉換，尤其適用于對通道密度、噪聲抑制和線性度有嚴格要求的高精度成像系統。

2. 設計資源

• 參考與供電：REFP/REFM 需外接低噪聲參考源，建議通過 100Ω 電阻和 1μF 電容濾波；EXT_C 引腳（內部積分器共模電壓 1.68V）需外接 1μF 陶瓷電容去耦。
• 配置要點：通過 PGA 引腳選擇滿量程范圍，INTUPZ 引腳設置積分方向，SMT-MD 選擇數據讀取模式；CDS 功能默認使能，無需額外配置即可抑制低頻噪聲。
• 布局指南：模擬信號與數字信號嚴格分區布線，參考引腳遠離噪聲源；多通道輸入布線長度盡量一致，降低通道間時延差異，提升同步采樣精度。

五、可靠性與訂單信息

• 可靠性保障：ESD 防護符合工業標準，通道間一致性優異，適應惡劣工作環境；支持兩片級聯擴展至 128 通道，通過 STO/STI 引腳實現級聯同步。
• 可訂購型號：AFE0064IPBK（托盤裝 90 片）、AFE0064IPBKR（卷盤裝 1000 片），引腳標識 AFE0064，支持–40°C~+85°C 寬溫工作。