AFE0064為64通道模擬前端設(shè)計(jì)，旨在滿(mǎn)足基于平面面板探測(cè)器的數(shù)字X射線(xiàn)系統(tǒng)需求。

該設(shè)備包含64個(gè)積分器、用于全量量充電選擇的PGA、相關(guān)雙采樣器、64個(gè)對(duì)2復(fù)用器以及兩個(gè)差分輸出驅(qū)動(dòng)器。
*附件：afe0064.pdf

硬件可選集成極性允許正負(fù)電荷集成，并在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中提供更多靈活性。此外，該器件還具備TFT（平面板探測(cè)器薄膜晶體管）電荷注入補(bǔ)償。這一特性有助于最大化設(shè)備的可用信號(hào)電荷范圍。

睡眠功能實(shí)現(xiàn)了顯著的節(jié)能。這在長(zhǎng)時(shí)間X射線(xiàn)照射時(shí)節(jié)能尤其有用。

AFE0064提供128針TQFP封裝。

特性

• 64個(gè)頻道
• 28.32微秒 最小掃描時(shí)間（包括所有64個(gè)通道的積分和數(shù)據(jù)傳輸）
• 7.5 MHz 最大數(shù)據(jù)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(shù)非線(xiàn)性：FSR的±0.006%
• 八個(gè)可調(diào)節(jié)全比例范圍（最小0.13%至最大9.5%）
• 內(nèi)置CDS（信號(hào)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(yīng)用
  • 數(shù)字放射攝影
  • CT掃描儀
  • 行李掃描儀
  • 紅外光譜學(xué)

參數(shù)

一、產(chǎn)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(zhuān)為平板探測(cè)器數(shù)字 X 射線(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，核心優(yōu)勢(shì)為高通道密度、低噪聲、高線(xiàn)性度，適用于數(shù)字放射成像、CT 掃描儀、行李掃描儀及紅外光譜應(yīng)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(guān)雙采樣器（CDS）及雙差分輸出驅(qū)動(dòng)器。

二、關(guān)鍵特性與規(guī)格

1. 核心性能參數(shù)

• 通道與采樣性能 ：64 路模擬輸入通道，最小掃描時(shí)間 28.32μs（含 64 通道積分與數(shù)據(jù)傳輸）；支持 8 檔可編程滿(mǎn)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(xiàn)性誤差（INL）僅 ±0.006% FSR，通道間滿(mǎn)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?dāng)_ 0.08% FSR。
• 功耗與時(shí)序 ：工作功耗 175mW，休眠模式（NAP）功耗 49.5mW，喚醒時(shí)間 10μs；最高數(shù)據(jù)傳輸速率 7.5MHz，支持 15MHz（順序模式）/3.75MHz（同步模式）時(shí)鐘頻率。

2. 核心功能

• 信號(hào)處理與采樣：內(nèi)置相關(guān)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(fù)電荷積分需求。
• 補(bǔ)償與校準(zhǔn)：集成 TFT 電荷注入補(bǔ)償功能，通過(guò)外部電壓調(diào)節(jié)補(bǔ)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(hào)檢測(cè)精度。
• 輸出與工作模式：雙差分輸出驅(qū)動(dòng)器，分別輸出通道 310 和 6332 數(shù)據(jù)；支持順序 / 同步兩種數(shù)據(jù)讀取模式，可級(jí)聯(lián)兩片器件擴(kuò)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(zhǎng)時(shí)間 X 射線(xiàn)曝光場(chǎng)景的節(jié)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(pán)裝（90 片 / 盤(pán)）和卷盤(pán)裝（1000 片 / 卷），符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，MSL 等級(jí) 2（260°C 回流焊，1 年保質(zhì)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(wěn)定性。

2. 關(guān)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(hào)輸入：IN<0>~IN<63>（64 路模擬輸入通道）；REFP/REFM（正 / 負(fù)參考電壓輸入，典型值 2.25V/0.85V）。
• 信號(hào)輸出與控制：OUTP-0/OUTM-0、OUTP-1/OUTM-1（雙差分輸出對(duì)）；控制引腳含 CLK（時(shí)鐘輸入）、STI（通道計(jì)數(shù)器復(fù)位）、IRST（積分器復(fù)位）、SHR/SHS（復(fù)位 / 信號(hào)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(mǎn)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(yīng)用場(chǎng)景與設(shè)計(jì)支持

1. 典型應(yīng)用

• 數(shù)字 X 射線(xiàn)平板探測(cè)器信號(hào)采集、醫(yī)療影像設(shè)備數(shù)據(jù)預(yù)處理、安檢設(shè)備多通道傳感器信號(hào)放大與轉(zhuǎn)換，尤其適用于對(duì)通道密度、噪聲抑制和線(xiàn)性度有嚴(yán)格要求的高精度成像系統(tǒng)。

2. 設(shè)計(jì)資源

• 參考與供電：REFP/REFM 需外接低噪聲參考源，建議通過(guò) 100Ω 電阻和 1μF 電容濾波；EXT_C 引腳（內(nèi)部積分器共模電壓 1.68V）需外接 1μF 陶瓷電容去耦。
• 配置要點(diǎn)：通過(guò) PGA 引腳選擇滿(mǎn)量程范圍，INTUPZ 引腳設(shè)置積分方向，SMT-MD 選擇數(shù)據(jù)讀取模式；CDS 功能默認(rèn)使能，無(wú)需額外配置即可抑制低頻噪聲。
• 布局指南：模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)嚴(yán)格分區(qū)布線(xiàn)，參考引腳遠(yuǎn)離噪聲源；多通道輸入布線(xiàn)長(zhǎng)度盡量一致，降低通道間時(shí)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(hù)符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，通道間一致性?xún)?yōu)異，適應(yīng)惡劣工作環(huán)境；支持兩片級(jí)聯(lián)擴(kuò)展至 128 通道，通過(guò) STO/STI 引腳實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)同步。
• 可訂購(gòu)型號(hào)：AFE0064IPBK（托盤(pán)裝 90 片）、AFE0064IPBKR（卷盤(pán)裝 1000 片），引腳標(biāo)識(shí) AFE0064，支持–40°C~+85°C 寬溫工作。