正点原子ADDA模块硬件原理图分析与学习

提示:以下内容仅供学习和参考

正点原子ADDA模块硬件原理图分析与学习

  • 前言
  • 一、原理图分析
    • 1.电源分析
    • 2.DA原理分析
      • ①.DA信号滤波
      • ②.DA信号差分转单端
      • ③.DA信号放大
    • 3.AD原理分析
      • ①.AD芯片工作模式
      • ②.AD信号放大和衰减
  • 总结


前言

提示:这里可以添加本文要记录的大概内容:

最近用到某点原子的ADDA模块,想要了解其AD和DA的实现,发现网上的介绍不够详细,这里做一个硬件的学习记录,以防后面忘记。实物图如下:
正点原子ADDA模块硬件原理图分析与学习_第1张图片 DA芯片:AD9708: 8位,最大转换速度为125MSPS(每秒采样百万次Million Samples per Second)

AD芯片:AD9280: 8位、32MSPS(Million Samples Per Second,每秒
采样百万次)模数转换器


提示:以下内容仅供参考

一、原理图分析

1.电源分析

正点原子ADDA模块硬件原理图分析与学习_第2张图片

	电源这块没啥细说的,使用原理图芯片手都有推荐。左边MC34063A实现+5V
	转-5V给后面的运放供负电,右边AMS1117是常用的稳压块,转3.3V用。

2.DA原理分析

	DA采用AD9708芯片实现,详细介绍参考芯片手册。原理图如下:

正点原子ADDA模块硬件原理图分析与学习_第3张图片

①.DA信号滤波

 AD9708输出的差分电流信号经过一个7阶的巴特沃兹低通滤波器滤波。

正点原子ADDA模块硬件原理图分析与学习_第4张图片通过仿真可以看出,此滤波器为40Mhz以下的低通滤波器,以滤除高频分量,使我们的低频信号通过。

②.DA信号差分转单端

首先经过AD8066进行缓冲,将差分信号转换为单端信号。然后在经过一个AD8066进行放大。差分放大器的物理模型如下所示:

正点原子ADDA模块硬件原理图分析与学习_第5张图片
计算公式如下:

VOUT = R2/R1 (V1 – V2 ) = R4/R3 (V1 – V2 )

从原理图可以看出,R1~R4对应位置的R7,R9,R11,R14均为1K,所以Vout=1/1*(V1-V2)=(V1-V2),最终只是将差分信号抓换成一个单端信号。

③.DA信号放大

第②步转换成的单端信号再经过一个AD8066进行放大,此放大器采用反向比例放大,最终输出Vout=-Rw1/R10,通过调节滑动变阻器Rw1可以改变最终的输出波形的大小。

3.AD原理分析

AD采用AD9280芯片实现,详细介绍参考芯片手册。原理图如下:

正点原子ADDA模块硬件原理图分析与学习_第6张图片

①.AD芯片工作模式

AD9280工作模式通过相关引脚硬件连接进行设置,通过下图与原理图引脚连接方式可以看出,AD芯片工作在TOP/BOTTOM模式,输入信号带宽为2V。

正点原子ADDA模块硬件原理图分析与学习_第7张图片
下图为工作在TOP/BOTTOM模式下 典型应用。
正点原子ADDA模块硬件原理图分析与学习_第8张图片
此时Vref输出为2V,如下图:

正点原子ADDA模块硬件原理图分析与学习_第9张图片

②.AD信号放大和衰减

正点原子ADDA模块硬件原理图分析与学习_第10张图片
首先VREF2经过一个TL072缓冲器,放大比例为1,然后再经过一个TL072反向放大比例为10K/20K=1/2,所以得出①位置电压为-1V。②位置为普通的电阻分压电压值为Vin/10。最终ADIN2的电压可以看成是①经过反向放大和②经过同向放大电压之和。①反向放大后V1=-R16/R22*V①=1V。②同向放大后V2=(1+R16/R22)*V②=Vin/5。所以,最终的电压值为:
VADIN2=V1+V2=1+Vin/5。通过调节时DA输出波形为-5~+5V之间所以最终VADIN2的范围为0 ~ 2V,满足AD芯片输入电压范围。

总结

提示:以上只是本人的原理图分析,还没有实际测试。实际是不是这样还需要实际测试一下确认。

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