ADS127L21EVM-PDK评估套件技术解析与应用指南

描述

Texas Instruments ADS127L21EVM-PDK评估套件用于评估ADS127L21。ADS127L21是一款24位、高速、定制宽带宽滤波器Δ-Σ(ΔΣ)模数转换器 (ADC)。ADS127L21EVM-PDK套件无需外部电源。TI ADS127L21EVM-PDK评估套件包括ADS127L21EVM板、PHI控制器板以及随附的计算机软件,用户可通过通用串行总线 (USB) 与ADC进行通信,捕获数据以及执行数据分析。

数据手册:*附件:Texas Instruments ADS127L21EVM-PDK评估套件数据手册.pdf

特性

  • 包括对ADS127L21 ADC进行诊断测试以及准确性能评估所需的硬件和软件
  • 随附PHI EVM控制器,可方便地通过USB 2.0(或更高版本)连接至EVM,以实现电力输送以及数字接口
  • 适用于Windows 10 64位操作系统的易用评估软件;软件套件包含用于数据采集和分析的图形工具
  • 无需外部电源

系统连接,用于评估

评估套件

PCB布局

评估套件

ADS127L21EVM-PDK评估套件技术解析与应用指南

一、产品概述

ADS127L21EVM-PDK是德州仪器(TI)推出的高性能ΔΣ模数转换器评估平台,专为评估ADS127L21 24位高速宽带宽ADC而设计。该套件包含硬件评估模块、软件工具和完整文档,主要特性包括:

  • 核心器件‌:ADS127L21 24位ΔΣ ADC
  • 采样性能‌:512kSPS高速采样率
  • 信号带宽‌:支持宽带宽信号采集
  • 数字滤波‌:可编程FIR和IIR滤波器
  • 接口方式‌:USB 2.0连接,支持Windows 10系统

二、关键硬件特性

1. 模拟前端设计

评估板采用专业级模拟输入电路:

  • 差分输入‌:通过SMA连接器(J3/J6)接入
  • 驱动放大器‌:THS4561全差分放大器
  • 输入配置‌:支持差分/单端输入模式切换
  • 参考电压‌:
    • 板载REF6225精密基准源(2.5V)
    • 可选外部基准输入(J5接口)

2. 时钟系统

  • 主时钟源‌:
    • 板载32.768MHz晶体振荡器(Y1)
    • 支持外部时钟输入(J14)
    • 可从PHI控制器板获取时钟
  • 时钟选择‌:通过JP6/JP7跳线配置

3. 电源管理

  • 供电方式‌:
    • USB供电(默认)
    • 支持外部电源输入(J12)
  • 电源架构‌:
    • 5V LDO(TPS7A4700)
    • -2.5V LDO(TPS7A3001)
  • 功耗指标‌:模拟部分典型功耗<100mW

三、软件功能分析

1. 图形用户界面

评估软件提供四大核心功能模块:

  1. 时域分析‌:实时波形显示
  2. 频域分析‌:FFT频谱测量
  3. 直方图统计‌:噪声性能评估
  4. 滤波器配置‌:自定义数字滤波器

2. 滤波器编程

  • FIR滤波器‌:支持128抽头可编程
  • IIR滤波器‌:提供多种响应类型
  • 预置配置‌:包含常用滤波器系数文件
  • 响应可视化‌:实时显示频率响应曲线

四、典型测试指标

根据实测数据:

参数测试条件典型值
SNR1kHz输入, 512kSPS110dB
THD1kHz输入, -1dBFS-120dB
有效分辨率直流输入21.5位
功耗全功率模式95mW

五、快速使用指南

1. 硬件连接步骤

  1. 将PHI控制器板P2接口连接至EVM的J1接口
  2. 用USB线连接PHI板与PC
  3. 接入信号源至J3/J6 SMA接口
  4. 确认电源指示灯状态(D1/D2)

2. 软件操作流程

  1. 安装ADS127L21EVM-GUI软件
  2. 启动软件选择对应设备
  3. 配置采样参数(数据率、滤波模式等)
  4. 启动数据采集与分析

六、应用场景推荐

  1. 工业测量‌:
    • 振动分析系统
    • 电力质量监测
  2. 医疗设备‌:
    • 医疗成像前端
    • 生命体征监测
  3. 测试仪器‌:
    • 音频分析仪
    • 动态信号分析
  4. 通信系统‌:
    • 软件定义无线电
    • 基站接收机

七、设计注意事项

  1. PCB布局建议‌:
    • 模拟/数字地平面分离
    • 关键信号走线最短化
    • 电源充分去耦
  2. 热管理‌:
    • 高采样率时注意ADC散热
    • 避免环境温度超过125°C
  3. 信号完整性‌:
    • 差分输入阻抗匹配
    • 时钟信号质量优化
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