ANALOG DEVICES EVAL-AD4858 8 頻道同步 Sampling 20 位元 1 MSPS 資料收集
介紹
特徵
- AD4858 的全功能評估板
- 透過 SMA 連接器提供八個輸入通道
- 板載參考電路和電源
- 透過 FMC 連接器和/或測試點的獨立功能
- 用於時域和頻域控制和資料分析的 PC 軟體
- ZedBoard 相容
- 與其他 FMC 控制器板相容
所需設備
- 執行 Windows® 10 作業系統或更高版本的 PC
- Digilent ZedBoard 配備 12 V 壁式轉接器電源
- 精密訊號源
- SMA 電纜（評估板的輸入）
- USB線
需要的軟件
- ACE評估軟體
- 插件管理器中的 AD4858 ACE 插件
一般說明
EVAL-AD4858FMCZ 旨在演示 AD4858 的性能，並提供對許多隨附配置選項的訪問，這些選項可透過易於使用的 ACE 插件圖形介面進行存取。 AD4858 是一款全緩衝、8 聲道同步時脈ampling、20 位元、1 MSPS 資料擷取系統 (DAS)，具有差分、寬共模範圍輸入。
EVAL-AD4858FMCZ 板載組件還包括以下組件
- LTC6655 高精度、低漂移、4.096 V 電壓tage 參考（預設不使用）
- LT1761、低雜訊、1.8V、2.5V 和 5V 低壓差 (LDO)
- LT8330 低靜態電流 (IQ) 升壓轉換器
有關 AD4858 的完整詳細信息，請參閱 AD4858 資料表，使用 EVAL-AD4858FMCZ 時必須同時參閱該資料表和本使用者指南。
評估板套件內容
- EVAL-AD4858FMCZ 評估板
- Micro-SD 記憶卡（附適配器）包含系統板啟動軟體和 Linux 作業系統
評估板照片
圖 1. 評估板照片
快速入門指南
- 依照安裝 ACE 評估軟體部分，從 ACE 下載頁面下載並安裝 ACE 軟體工具。如果已安裝 ACE，請使用下列指令確保您擁有最新版本 檢查更新 ACE 側邊欄中的選項，如圖 2 所示。
圖 2. ACE 側邊欄中的「檢查更新」選項 - ACE側邊欄安裝支援產品評估板的板插件並選擇Available Packages，如圖3所示。 ACE 快速入門指南可在 ACE 快速入門使用 ACE 和安裝中找到 Plugins.
圖 3. 側邊欄中的插件管理器選項 - 將 SD 卡插入 ZedBoard 底部的 SD 卡插槽。如果需要重新映像或建立新的 SD 卡，請參閱以下說明 web網站：支援 ACE 評估的 ADI Kuiper Linux。
- 確保 ZedBoard 啟動配置跳線設定為使用 SD 卡，如圖 4 所示。tage 表示 EVAL-AD4858FMCZ。
圖 4. ZedBoard 引導配置跳線 - 將 AD4858 評估板連接到 ZedBoard 上的 FMC 連接器。
- 將 USB 電纜從 PC 連接到 J13/USB OTG 端口，並將 12 V 電源連接到 J20/DC 輸入。
- 將 ZedBoard 中的 SW8/POWER 開關滑至開啟位置。綠色 LD13/POWER LED 亮起，然後藍色 LD12/DONE LED（在 ZedBoard 內）亮起。 EVAL-AD1FMCZ 中的 DS4858 LED 也會亮起。
- 大約 7 到 20 秒後，紅色 LD30 LED 閃爍，表示啟動程序已完成。
- 從 Windows 開始功能表中的 Analog Devices 資料夾啟動 ACE 軟體。評估板出現在 Attached Hardware 的 ACE Start 標籤上 view.
評估板硬件
AD4858 是一款全緩衝、8 聲道同步時脈ampling、20 位元 1 MSPS DAS，具有差分、寬共模範圍輸入。 AD4858 具有片內低漂移 4.096 V 內部基準電壓源，但也可以選擇接受透過 REFIO 引腳施加並在板上提供的外部基準電壓源 (LTC6655)。該裝置採用不同的電源軌運行，這些電源軌透過板載 LDO 提供，如電源部分所述。存在連接外部電源的選項，表 1 對此進行了解釋。
表 1. 出廠預設設定的跳線詳細信息
連結預設位置功能
| 焦迪夫 至 J7DIFF | 未插入 | 偏移校準跳線。將 JODIFF 插入 J7DIFF 跳線可將對應的一對 |
| 輸入以測量 AD4858 偏移和/或執行偏移校準。 | ||
| J0+至J7+ | 未插入 | 類比輸入接地。插入J0+至J7+跳線連接至AGND腳，對應 |
| 正模擬輸入。 | ||
| J0− 至 J7− | 未插入 | 類比輸入接地。插入 J0− 至 J7− 跳線連接至 AGND 接腳，對應的 |
| 負模擬輸入。 | ||
| JV12V | A | JV12V 連結選擇評估板的電源。 |
| 在位置 A，板載 LDO 的未穩壓電源取自 ZedBoard 12 V 電源。 | ||
| 在位置 B，板載 LDO 的未穩壓外部電源取自 V12V_EXT 連接器。 | ||
| JSHIFT | A | JSHIFT 連結選擇 AD4858 的電源類型。 |
| 在位置 A，VCC 引腳 = +24 V 和 VEE 引腳 = −24 V。 在位置 B，VCC引腳 = +44 V 和 VEE 引腳 = −4 V。 如果沒有插入，VCC 引腳 = +24 V 和 VEE 引腳 = −4 V。 |
||
| 合資公司 | A | JVCC鏈路選擇VCC 引腳電源。 在位置 A，VCC 引腳由板上提供 LT8330 直流/直流轉換器。在位置 B，VCC 引腳透過 VCC_EXT 連接器提供。 |
| JVEE | A | JVEE連結選擇VEE 引腳電源。 在位置 A，VEE 引腳由板載 LT8330 DC-DC 轉換器提供。在位置 B，VEE 引腳透過 VEE_EXT 連接器提供。 |
| 傑維德 | A | JVDDH連結選擇V直腸脫氫酶 引腳電源。 在位置 A，V直腸脫氫酶 引腳由板上提供 LT1761 2.5V LDO。在位置 B，V直腸脫氫酶 引腳透過 VDDH_EXT 連接器提供。 如果沒有插入，V直腸脫氫酶 可以透過插入 R40 電阻器將引腳連接到 AGND 引腳。若要停用內部 LDO，請將 V直腸脫氫酶 引腳到 GND 引腳。停用調節器後，連接 V資料定義語言 接腳透過 JVDDL 連結連接至 1.71 V 至 1.89 V 範圍內的外部電源。 |
| 傑德 | A | JVDD鏈路選擇VDD 引腳電源。 在位置 A，VDD 引腳由板載 LT1761 5 V LDO 提供。在位置 B，VDD 引腳透過 VDD_EXT 連接器提供。 |
| JVDL | 未插入 | JVDDL連結選擇V資料定義語言 引腳電源。 在位置 A，V資料定義語言 引腳由板載 LT1761 1.8 V LDO 提供。若要使用此配置，請將 V直腸脫氫酶 引腳透過 JVDDH 鏈路接地。 |
| 在位置 B，V資料定義語言 引腳透過 VDDL_EXT 連接器提供。若要使用此配置，請將 V直腸脫氫酶 引腳透過 JVDDH 鏈路接地。 | ||
| 如果未插入，則使用內部 LDO 將 JVDDH 連結置於位置 A 或 B。 | ||
| 合資公司 | 未插入 | JVIO鏈路選擇VIO 引腳電源。如果沒有插入，VIO 引腳取自 ZedBoard（預設）。或者，VIO 引腳可由板載 LDO 或外部電源供電。 在位置 A，VIO 引腳由板載 LT1761 LDO 提供，輸出電壓tage 取決於 JVIO_LDO 連結。 R66 電阻器（如圖） 圖20）未焊接。 |
| 在位置 B，VIO 引腳透過 VIO_EXT 連接器提供。 R66 電阻未焊接。 請注意，提供的現場可編程閘陣列 (FPGA) 影像在 2.5 V 數位電平下工作，因此在更改 JVIO 鏈路跳線的預設位置時要小心。 |
||
| JVIO_LDO | 未插入 | JVIO_LDO 連結選擇 LT1761 LDO 輸出電壓tage 當 JVIO 連結處於位置 B 時。tage 為 3.3V。 未插入時，LT1761輸出音量tage 為 1.8V。 |
硬體連結選項
表 1 詳細介紹了連結選項功能和預設電源連結選項。 EVAL-AD4858FMCZ 可以透過不同的電源供電，如電源部分所述。預設情況下，EVAL-AD4858FMCZ 所需的電源來自 ZedBoard 控制器板。電源由產生所需雙極電源的板載穩壓器進行調節。
評估板硬件
連接器和插座
表 4858 列出了 EVAL-AD2FMCZ 上的連接器和插座。
表 2. 板載連接器
連接器功能
- SMA0+ 至 SMA7+ 正類比輸入超小型版本 A (SMA) 至
- 通道 0 至通道 7
- SMA0− 至 SMA7− 負類比輸入 SMA 至通道 0 至通道 7
- P1 FPGA 夾層卡 (FMC) 連接器
電源
ZedBoard 提供 12 V 電源，為 EVAL-AD4858FMCZ 上不同組件的電源軌供電。 AD4858使用以下五個電源引腳
- 正高電壓tage 電源（VCC接腳）
- 負高電壓tage 電源（VEE 接腳）
- 低音量tage 電源（VDD 接腳）
- 1.8V電源（VDDL引腳）
- 數位電源（VIO 引腳）
LT8330 DC-DC 轉換器和 LT1761 LDO 的組合可產生電路板上所需的所有電源軌。
表 3. EVAL-AD4858FMCZ 中可用的預設電源
電源 (V) 功能組件
| +24 | 電壓控制電路 | LT8330 |
| −24 | VEE | LT8330 |
| +2.5 | 電壓源 | LT1761 |
| +5 | 電源電壓 | LT1761 |
| +1.8 | 維奧 | LT1761 |
評估板軟件
軟體安裝流程
從 EVAL-AD4858FMCZ 評估套件頁面下載 ACE 評估軟體。使用 EVAL-AD4858FMCZ 套件之前，請在 PC 上安裝軟體。從 EVAL-AD4858FMCZ 頁面或 ACE 中的插件管理器下載 AD4858 ACE 插件。
執行以下步驟來完成安裝程序
- 安裝 ACE 評估軟體。
- 安裝AD4858插件。 ACE Quickstart 頁面顯示外掛程式安裝指南。
警告
在將 EVAL-AD4858FMCZ 和 ZedBoard 連接到 PC 的 USB 連接埠之前安裝 ACE 軟體，以確保連接時能夠正確識別評估系統。
安裝 ACE 評估軟體
若要安裝 ACE 評估軟體，請執行下列步驟：
- 將 ACE 軟體下載到 Windows 為基礎的 PC。
- 雙擊ACEInstall.exe file 開始安裝。預設情況下，ACE 軟體會儲存到以下位置： C:\程式 File(x86)\Analog Devices\ACE。
- 將開啟一個對話框，詢問是否允許程式對 PC 進行更改。點擊“是”開始安裝過程
- 在 ACE 安裝視窗中，按一下下一步 > 繼續安裝。
圖 5. 評估軟體安裝確認 - 閱讀軟體許可協議並點擊我 同意。
圖 6. 授權協議
- 點選 瀏覽。..選擇安裝位置然後按一下
圖 7. 選擇安裝位置窗口 - 要安裝的 ACE 軟體元件是預先選擇的。點擊安裝。
圖 8. 選擇組件 - Windows 安全性視窗開啟。點擊安裝。無需採取任何行動。
評估板軟件
圖 9. Windows 安全性視窗 - 安裝正在進行中。無需採取任何行動。
圖 10. 安裝正在進行中 - 安裝完成後，按一下「下一步」>，然後按一下「完成」。
圖 11. 安裝完成
斷開 EVAL-AD4858FMCZ
在斷開 EVAL-AD8FMCZ 與 FMC 連接器的連接之前，請務必透過 SW4858/POWER 開關斷開 ZedBoard 的電源。
ACE軟體操作
啟動軟件
若要啟動 ACE 評估軟體，請開啟 Windows 開始功能表並點選 Analog Devices > ACE。軟體視窗將繼續加載，直到軟體識別 AD4858 評估板。當軟體辨識到開發板後，雙擊「開始」中的圖標 view 開啟圖 12 所示的主視窗。
請注意，黃色電源 LED (LD13) 和藍色完成 LED (LD12) 已開啟。
圖 12. 電路板 View
晶片 View
將滑鼠懸停在板上的 AD4858 符號上 View 雙擊進入晶片 View （圖13）。
圖 13. 晶片 View
在這個 view，您可以透過左鍵或右鍵單擊深藍色符號（請參閱圖 4858 和圖 14），從下拉視窗中選擇適當的字段，來配置 AD15 每個通道的 SoftSpan、偏移、增益和相位值。
圖 14. 設定每聲道 SoftSpan 範圍 
圖 15. 設定每個通道的偏移、增益和相位
選擇「配置通道」按鈕可以對通道設定進行全域配置，而「繼續記憶體映射」單選按鈕則可以直接存取和編程 AD4858 記憶體暫存器。請注意，每次變更設定時都必須選擇「套用變更」按鈕才能生效。
分析 VIEW
按一下繼續分析以導覽至 AD4858 分析視窗。在這裡，透過選擇「波形」標籤、「FFT」標籤或「直方圖」標籤來選擇要執行的分析類型。選擇“運行一次”或“連續運行”選項以開始捕獲數據，這些數據將顯示在“結果”部分和“波形圖”視窗中。選擇要在「顯示的通道」部分中顯示的通道結果（預設為「顯示全部」）。
波形選項卡
「波形」標籤以時間與離散資料值的形式顯示資料以及結果，如「波形」標籤所示。
ACE軟體操作
圖 16. 波形選項卡
波形圖顯示了每個連續的 sampAD4858輸出的檔案。使用者可以使用位於圖形上方的嵌入式波形工具列放大和平移波形圖。在「顯示頻道」部分中選擇要顯示的頻道。
在「顯示單位」下拉式選單下，選擇波形圖上方的「代碼」以選擇波形圖是否以代碼、十六進位或伏特為單位顯示。軸控制是動態的。
FFT 選項卡
FFT 標籤顯示快速傅立葉變換 (快速傅立葉變換) 最後一批 s 的訊息amp收集的文件（見圖 17）。
當執行一個 快速傅立葉變換 分析後，結果窗格顯示 AD4858 的雜訊和失真性能。訊號雜訊比 (SNR) 和其他雜訊性能測量，例如訊號雜訊比和失真 (SINAD)、動態範圍、雜訊密度 (雜訊/Hz) 和峰值諧波或寄生雜訊（SFDR），顯示在結果部分。總諧波擾動（總諧波失真) 測量值以及影響 THD 性能的主要諧波也會顯示。
圖 17. 200 MSPS 下 1 Hz 正弦波的 FFT 分析
評估板原理圖和藝術品
圖 19. 類比輸入原理圖
評估板原理圖和藝術品
圖 20. 電源解決方案原理圖
評估板原理圖和藝術品
圖 21. FMC 連接原理圖
ESD 警告
ESD（靜電放電）敏感元件。帶電設備和電路板可以在不被偵測到的情況下放電。儘管本產品具有專利或專有保護電路，但遭受高能量 ESD 的設備可能會受到損壞。因此，應採取適當的 ESD 預防措施，以避免效能下降或功能喪失。
法律條款和條件
透過使用本文討論的評估板（連同任何工具、組件文件或支援資料，統稱為「評估板」），即表示您同意受下述條款和條件（「協議」）的約束，除非您已購買評估板，在這種情況下，以Analog Devices 標準銷售條款和條件為準。在您閱讀並同意協議之前，請勿使用評估板。您使用評估板即表示您接受本協議。本協議由您（「客戶」）與 Analog Devices, Inc.（「ADI」）簽訂，其主要營業地點為： 根據本協議的條款和條件，ADI 特此向客戶授予免費、有限的、個人的、臨時的、非獨佔的、不可再許可的、不可轉讓的許可，僅將評估板用於評估目的。客戶瞭解並同意評估板僅用於上述目的，並同意不將評估板用於任何其他目的。此外，所授予的許可明確受到以下附加限制的約束：客戶不得
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文件/資源
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ANALOG DEVICES EVAL-AD4858 8 頻道同步 Sampling 20 位元 1 MSPS 資料擷取系統 [pdf] 使用者指南 UG-2142、EVAL-AD4858 8 頻道同步 Sampling 20 位元 1 MSPS 資料擷取系統，8 通道同步 Sampling 20 位元 1 MSPS 資料擷取系統，同步 Sampling 20 位元 1 MSPS 資料擷取系統，20 位元 1 MSPS 資料擷取系統 |
