4-kanałowy generator impulsów ultradźwiękowych o dużej skali integracji

Firma STMicroelectronics opracowała najbardziej zintegrowany generator impulsów ultradźwiękowych dostępny obecnie na rynku, współpracujący z zewnętrznymi przetwornikami piezoelektrycznymi.

STHV748 wykonano w technologii SOI-BCD6 pozwalającej połączyć w obrębie tej samej struktury niskonapięciowe obwody logiczne CMOS, precyzyjne obwody analogowe i wysokonapięciowy stopień sterujący. Dzięki zintegrowaniu przełącznika trybu pracy (odbiór/nadawanie) ograniczono liczbę elementów zewnętrznych i zmniejszono całkowity koszt realizacji skanera.

Zasada pracy skanera ultradźwiękowego przypomina zasadę pracy radaru. W pierwszej fazie przetwornik piezoelektryczny stymulowany sygnałem wysokonapięciowym emituje wiązkę impulsów ultradźwiękowych, a w drugiej fazie impulsy echa, odbite od przeszkody generują w przetworniku niskie napięcie kierowane przez przełącznik do obwodów odbiorczych.

STHV748 pełni tu rolę precyzyjnego układu czasowego sterującego generacją paczek impulsów oraz detektora sygnałów powrotnych. Zawiera m.in. cyfrowy układ sterujący CMOS, analogowe przesuwniki poziomów sygnałów, sterowniki bramek tranzystorów MOSFET oraz wysokonapięciowe tranzystory n-MOS i p-MOS w stopniu wyjściowym.

Generacja impulsów odbywa się równocześnie w 4 torach. Wewnętrzne przełączniki odbiór/nadawanie charakteryzują się bardzo małym poziomem szumów, małą rezystancją przewodzenia i pasmem 300 MHz. Ważniejsze parametry:

• napięcie wyjściowe do ±90V,
• wydajność prądowa ±2A w trybie impulsowym i CW (Continuous Wave),
• wbudowany pulsator CW o małym błędzie jitteru (do 20ps),
• diody blokujące szum,
• układ anty-pamięciowy zwiększający dokładność formowania wiązki,
• zabezpieczenie termiczne i możliwość pracy trybie standby,
• tłumienie drugiej harmonicznej lepsze od 42dB. STHV748 jest produkowany w obudowie QFN-64 o wymiarach 9,0 x 9,0 x 1,0mm. Cena hurtowa wynosi 11,95 USD przy zamówieniach 10 tys. sztuk.