TX810 8 通道超声可编程收发（T/R）开关总结

TX810为多种超声应用提供了集成解决方案。它是一款8通道、可编程电流的发送/接收开关，采用6毫米×6毫米小型封装。

内部二极管在高压发射信号施加输入时限制输出电压。而TX810在接收模式下的插入损耗会被最小化。
*附件：tx810.pdf

与传统的T/R开关不同，TX810包含一个3位接口，用于编程偏压电流，范围为7mA至0mA，以满足不同的性能和功耗需求。当TX810偏置电流设置为0mA（即高阻抗模式）时，设备配置为断电模式。在高阻抗模式下，TX810不会给高压发射机增加额外负载。此外，设备可在不到1微秒内从关机状态唤醒。借助这些先进的可编程功能，系统可以实现显著的节能效果。

特性

• 用于超声的紧凑型T/R开关
• 灵活可编程性
  • 8 偏置电流设置
  • 8 功率/性能组合
  • 简易的加电/放电控制
• 快速醒来时间
• 双重供给作
• 最佳插入损耗
• 应用
  • 医学超声
  • 工业超声

参数

方框图

TX810 是德州仪器（TI）推出的专为超声应用设计的 8 通道可编程收发开关，核心优势为灵活的偏置电流调节、快速唤醒响应、高压隔离保护，可在发射与接收模式间快速切换，是医疗超声、工业超声系统中隔离高压发射信号、保护低噪声放大器（LNA）的关键器件。

一、核心产品参数

1. 基础性能指标

• 通道与控制 ：8 个独立收发通道，3 位数字接口（B1/B2/B3）可编程 8 档偏置电流（0~7 mA），对应 8 种功率 / 性能组合。
• 隔离与保护 ：支持 ±100 V 脉冲输入、±10 V 连续波输入，内部钳位二极管将输出限制在 1.4~1.9 Vpp，有效保护后级 LNA。
• 信号传输性能 ：插入损耗最低 - 0.9 dB（7 mA 偏置，5 MHz），通道间匹配度 0.06 dB；-3 dB 带宽最高 140 MHz，传播延迟 1.3~1.7 ns，信号失真小。
• 动态性能 ：二阶谐波失真（HD2）低至 - 78 dBc（10 MHz），通道串扰≤-60 dBc（10 MHz），输入等效噪声 0.91 nV/rtHz（7 mA 偏置），信号完整性优异。

2. 环境与封装

• 工作温度：0°C~70°C，适配超声设备常规工作环境；
• 封装形式：36 引脚 6mm×6mm VQFN，带裸露热焊盘（PowerPAD），RoHS 兼容，MSL 等级 2（260°C 回流焊 1 年）；
• 功耗表现：掉电模式功耗≤200 μW，满偏置（7 mA / 通道）总功耗≤644 mW，低功耗特性适配超声低占空比工作场景；
• 供电电压：正电源（VP）5 V、负电源（VN）-5 V、逻辑电源（VD）2.5 V~5 V，双电源供电保障高压隔离性能。

二、关键功能特性

1. 模式切换与控制

• 偏置电流调节：3 位数字信号组合可设置偏置电流 0/1/2/3/4/5/6/7 mA，电流为 0 时进入高阻掉电模式，不增加高压发射器负载。
• 快速响应能力：掉电唤醒时间≤0.6 μs，偏置电流切换时间 0.7 μs，恢复时间≤1 μs（140 Vpp 输入），满足超声系统高速收发切换需求。
• 逻辑接口：支持 2~5 V 逻辑输入，高电平≥2 V、低电平≤0.4 V，兼容工业标准 MCU/FPGA 控制信号。

2. 高压隔离与信号处理

• 内部架构：集成高压肖特基二极管桥、偏置网络、钳位二极管及逻辑控制器，6 个高速恢复二极管保障快速切换与高压耐受。
• 噪声抑制：电源抑制比（PSRR）≤-64 dBc，电源调制比（PSMR）≤-76 dBc，有效抑制电源噪声对信号的干扰。

三、应用与设计要点

1. 典型应用场景

• 医疗超声：超声成像设备的探头与接收前端之间，隔离高压发射脉冲，保护 LNA；
• 工业超声：无损检测、超声测距设备的收发链路切换，适配高压脉冲激励与微弱回波接收。

2. 硬件设计建议

• 外部元件 ：VP/VN/VD 电源引脚需就近并联 0.1 μF 陶瓷电容与 10 μF 电解电容去耦；热焊盘（Vsub）需连接至 VN（-5 V），提升散热与电气性能。
• 信号布线：发射端（INn）与接收端（OUTn）需差分布线，减少串扰；OUTn 与 LNA 之间可串联小电感（10s μH）和负载电阻，优化过载恢复时间与反射抑制。
• 隔离设计：发射链路与接收链路采用 AC 耦合，避免 DC 偏置相互干扰；通道间布线保持对称，进一步降低串扰。

3. 软件与配置

• 偏置选择：高保真场景（如医疗成像）选 7 mA 偏置，优先保证低插入损耗与低噪声；低功耗场景选 1~3 mA 偏置，平衡性能与功耗。
• 模式切换：发射前通过 B1/B2/B3 引脚设置 7 mA 偏置，接收时切换至对应偏置，无需发射时设为 0 mA 掉电，最大化节能。

四、产品优势与选型适配

• 核心优势：8 通道集成设计简化 PCB 布局，减少离散器件；可编程偏置适配不同超声探头需求；快速唤醒与恢复时间保障成像帧率；高压钳位保护后级电路，提升系统可靠性。
• 选型建议：专为超声收发链路设计，适用于需要多通道高压隔离、快速模式切换的场景；需配合低噪声电源、合理的阻抗匹配网络使用，充分发挥其低损耗、低串扰优势。