探秘AD5172数字电位器评估板：功能、使用与技术解析

在电子工程师的日常工作中，评估板是验证和测试新器件性能的重要工具。今天我们就来深入探讨一下AD5172数字电位器的评估板——EVAL - AD5172SDZ，看看它有哪些独特的功能和特点。

文件下载：EVAL-AD5172SDZ.pdf

评估板概述

特点与功能

EVAL - AD5172SDZ是一款功能齐全的评估板，专为AD5172数字电位器设计。它具备多种测试电路，能够处理各种交直流输入信号。通过单独购买的系统开发平台（SDP），可以实现PC控制，并且配备了用于控制的PC软件。此外，电阻容差误差存储在EEMEM中，方便工程师进行数据管理。

包装内容

评估板套装包含EVAL - AD5172SDZ板和一张CD。CD中包含自安装软件，用户可以通过该软件控制评估板并实现AD5172的所有功能。同时，CD还提供了AD5172数据手册和UG - 243用户指南的电子版本，方便工程师随时查阅。

AD5172器件特性

AD5172是一款双通道、256位置、一次性可编程（OTP）内存数字电位器，采用熔丝链接技术来实现电阻设置的内存保留。它支持2.7V至5.5V的单电源操作，适用于电池供电应用以及对低温系数性能有较高要求的其他应用。此外，它使用多功能I2C串行接口，工作在快速模式下，速度可达400kHz。

评估板硬件

电源供应

EVAL - AD5172SDZ支持单电源供电，可以通过SDP端口或J1 - 1和J1 - 2连接器从外部供电。具体电压范围为：J1 - 1（EXT）作为模拟正电源VDD，单电源操作时为2.7V至5V；J1 - 2为模拟地GND。所有电源都通过10μF钽电容和0.1μF陶瓷电容进行去耦接地，以确保电源的稳定性。

链接选项

评估板包含多个链接和开关选项，在使用前需要进行设置。例如，在通过SDP板使用EVAL - AD5172SDZ单电源模式时，需要设置A25和A24链接。A25可选择5V（来自SDP）、3.3V（来自SDP）或外部电源（来自J1 - 1连接器）作为正电源；A24应连接到模拟地GND。

测试电路

DAC功能

RDAC1可以作为数模转换器（DAC）使用。通过设置不同的电压参考选项（如A1、W1、B1的链接），可以实现不同的输出电压。输出电压由公式(V{OUT }=left(V{A I}-V{B I}right) × frac{R{W B I}}{256})定义，其中(R{W B I})是W1和B1端子之间的电阻，(V{A 1})和(V{B 1})分别是A1和B1端子上的电压。此外，通过使用R34和R35外部电阻，可以降低电压参考的电压，此时需要使用A1和B1测试点测量电压并重新计算(V{A 0})和(V_{B 0})。

AC信号衰减

RDAC1还可以用于衰减交流信号，交流信号需要通过ACINPUT连接器从外部提供。根据电压供应轨和交流信号的直流偏置电压，可以选择不同的链接选项（如A20、A21）。信号衰减由公式(Attenuation (dB)=20 × log left(frac{R{W B I}+R{W}}{R{E N D - T O - E N D}}right))定义，其中(R{W B I})是W1和B1端子之间的电阻，(R{W})是抽头电阻，(R_{E N D - T O - E N D})是端到端电阻值。此外，R36可以用于实现伪对数衰减，通过调整R36电阻可以找到理想的传输函数。

信号放大器

RDAC2可以作为反相或同相信号放大器，支持线性或伪对数增益。根据不同的链接设置（如A27、A29、A30），可以选择不同的放大器配置和增益类型。例如，同相线性增益放大器的增益由公式(G = 1+frac{R{W B 2}}{R 38})定义，其中(R{W B 2})是W2和B2端子之间的电阻。

评估板软件

软件安装

评估板软件包含在CD中，兼容Windows® XP、Windows Vista和Windows 7（32位和64位）。安装软件前，应先启动Windows操作系统并插入CD。如果安装软件没有自动打开，可以运行CD中的setup.exe文件。安装完成后，按照电源供应部分的说明为评估板供电，然后将EVAL - AD5172SDZ连接到SDP板，并通过USB电缆将SDP板连接到PC。当软件检测到评估板时，按照提示完成安装。

软件运行

要运行程序，可以点击“开始”>“所有程序”>“Analog Devices”>“AD5172”>“AD5172 Eval Board”。如果在启动软件时SDP板未连接到USB端口，会显示连接错误。此时，只需将评估板连接到PC的USB端口，等待几秒钟，点击“Rescan”并按照提示操作即可。

软件操作

评估板软件的主窗口分为RDAC1、RDAC2和MANUAL WRITE三个部分。

• RDAC1和RDAC2：WRITE功能可通过在文本框中输入所需值并点击WRITE来更新RDAC寄存器，点击WRITE后会执行读写操作，并更新显示的实际RDAC寄存器值，可用于验证写入操作是否成功；SHUTDOWN功能可将抽头连接到B端子并断开A端子；RESET功能可加载熔丝中存储的值，但如果熔丝未编程或熔断过程中发生致命错误，该按钮将被禁用；PROGRAM功能可用于编程熔丝，但由于SDP板的电源电压限制，熔丝在5V下熔断，低于推荐电压（5.6V），不能保证正常熔断；FUSE STATUS显示熔丝状态。
• MANUAL WRITE：SEND DATA功能可通过手动切换滚动条从0到1或从1到0，然后点击SEND DATA发送自定义I2C数据字，还可以通过切换BYTES TO SEND选择发送的字节数。EXIT功能可关闭程序，但不重置器件。

其他信息

原理图和版图

文档中提供了评估板的多种原理图，包括多板数字电位器、RDAC0电路、RDAC1电路、SDP连接器等的原理图，以及组件侧视图、组件布局图、PCB各层的绘图等，为工程师进行深入分析和设计提供了详细的参考。

订购信息和物料清单

文档列出了评估板的物料清单，包括各种电容、电阻、连接器、电位器、放大器等组件的数量、参考编号、描述和供应商及零件编号等信息，方便工程师进行采购和替换。

注意事项

• I2C协议：I2C是一种通信协议，最初由飞利浦半导体（现为恩智浦半导体）开发。
• ESD防护：该评估板是静电放电（ESD）敏感设备，尽管产品具有专利或专有保护电路，但高能量ESD仍可能对设备造成损坏，因此应采取适当的ESD预防措施。
• 法律条款：使用评估板即表示同意相关的法律条款和条件，包括使用许可、保密要求、限制使用、责任限制、出口限制等内容。

总之，AD5172数字电位器评估板为工程师提供了一个全面的测试平台，通过硬件和软件的结合，可以方便地对AD5172进行性能评估和功能验证。在使用过程中，工程师需要仔细阅读用户指南，按照要求进行操作，以确保评估板的正常运行和测试结果的准确性。大家在使用这款评估板的过程中遇到过哪些有趣的问题或挑战呢？欢迎在评论区分享交流。