AD5259数字电位器评估板使用指南

一、引言

在电子设计领域，数字电位器是一种非常实用的器件，它能够通过数字信号精确控制电阻值，广泛应用于各种电路中。AD5259作为一款单通道、256 位置、非易失性存储器数字电位器，具有诸多优良特性。本文将详细介绍其评估板的相关信息，帮助工程师更好地使用和评估该器件。

文件下载：EVAL-AD5259DBZ.pdf

二、评估板概述

2.1 特性

• 与低电压数字电位器主板（EVAL - MB - LV - SDZ）配合使用，功能齐全。
• 具备各种测试电路，可对 AD5259 的性能进行全面评估。
• 支持多种交直流输入信号，适应不同的测试需求。
• 可通过单独购买的系统演示平台（SDP - B 或 SDP - S）实现 PC 控制，并配备相应的 PC 软件。

2.2 包装内容

• EVAL - AD5259DBZ 板
• EVAL - MB - LV - SDZ 主板
• 包含自安装软件的 CD，该软件可让用户控制评估板并实现器件的所有功能，同时还包含 AD5259 数据手册和 UG - 392 用户指南的电子版本。

2.3 总体描述

AD5259 支持 2.7 V 至 5.5 V 的单电源操作，适用于电池供电应用以及许多对低温系数性能有较高要求的应用。它采用多功能 I2C 串行接口，工作在快速模式下，速度可达 400 kHz，可用于读取抽头寄存器和 EEPROM 内容。EVAL - MB - LV - SDZ 可在单电源模式下工作，并通过 USB 集成了内部电源。

三、评估板硬件

3.1 电源供应

EVAL - MB - LV - SDZ 支持使用单电源。评估板可通过 SDP 端口或 J1 和 J2 连接器外部供电。具体的连接器电压信息如下：	连接器编号	标签	电压
J1 - 1	EXT VDD	模拟正电源，VDD，范围为 2.7 V 至 5.5 V
J1 - 2	GND	模拟地
J2 - 1	VLOGIC	数字电源，范围为 2.7 V 至 VDD
J2 - 2	DGND	数字地

所有电源均使用 10 µF 钽电容和 0.1 µF 陶瓷电容进行去耦接地。同时，EVAL - MB - LV - SDZ 板上有几个链接和开关选项，在使用前需要进行设置。

3.2 测试电路

3.2.1 DAC 功能

RDAC 可作为数模转换器（DAC）使用。输出电压由公式 (V{OUT }=left(V{A}-V{B}right) × frac{R D A C}{256}) 定义，其中 RDAC 是加载在 RDAC 寄存器中的代码，(V{A}) 是施加到 A 端子（A9 链接）的电压，(V{B}) 是施加到 B 端子（A10 链接）的电压。用户可使用 R34 和 R35 外部电阻降低参考电压，此时需使用 A1 和 B1 测试点测量 A 和 B 端子的电压，并重新计算 (V{A}) 和 (V_{B})。

3.2.2 AC 信号衰减

RDAC 可用于衰减交流信号，交流信号需通过 ACINPUT 连接器外部提供。信号衰减由公式 (Attenuation (dB)=20 × log left(frac{R{W B}+R{W}}{R{E N D - T O - E N D}}right)) 定义，其中 (R{W B}) 是 W 和 B 端子之间的电阻，(R{w}) 是抽头电阻，(R_{END - TO - END}) 是端到端电阻值。

3.2.3 信号放大器

RDAC 可作为反相或同相信号放大器，支持线性或伪对数增益。不同放大器配置的相关信息如下：	放大器	增益	子板链接	主板链接	标签	(V_{IN}) 范围
同相	线性	A2、A3 和 A4 的开关 A，A1 未插入	A7、A6、A8	LIN N - INV N - INV	0 V 至 VDD
伪对数	A2、A3 和 A4 的开关 A，A1 未插入	A7、A6、A8	LOC N - INV N - INV	0 V 至 VDD
反相	线性	A2、A3 和 A4 的开关 A，A1 未插入	A7、A6、A8	LIN INV INV	-VDD 至 0 V

四、评估板软件

4.1 软件安装

EVAL - AD5259DBZ 套件中的评估板软件可在 CD 上获取，该软件兼容 Windows® XP、Windows Vista 和 Windows 7（32 位和 64 位）。安装步骤如下：

1. 启动 Windows 操作系统并插入 CD。
2. 安装软件会自动打开，若未打开，运行 CD 中的 setup.exe 文件。
3. 安装完成后，按照电源供应部分的描述为评估板供电。
4. 使用评估套件中包含的 USB 电缆将 EVAL - AD5259DBZ 和 EVAL - MB - LV - SDZ 连接到 SDP 板，再将 SDP 板连接到 PC。
5. 当软件检测到评估板时，按照出现的说明完成安装。

4.2 软件运行

运行程序的步骤如下：

1. 点击“开始”>“所有程序”>“Analog Devices”>“AD5259”>“AD5259 Eval Board”。若要卸载程序，点击“开始”>“控制面板”>“添加或删除程序”>“AD5259 Eval Board”。
2. 如果在启动软件时 SDP 板未连接到 USB 端口，会显示连接错误。只需将评估板连接到 PC 的 USB 端口，等待几秒，点击“重新扫描”，然后按照说明操作。

4.3 软件操作

EVAL - AD5259DBZ 软件的主窗口分为以下几个部分：

• 快速命令：
  • NOP：将设备置于无操作模式，降低设备功耗。
  • STORE：将 RDAC 寄存器的值保存到 EEPROM 存储器中。
  • RESTORE：将 EEPROM 存储器中的数据传输到 RDAC 寄存器。
  • Protect/Unprotect：可保护或取消保护数据写入。
• 手动数据：可通过手动切换滚动条从 0 到 1 或从 1 到 0，然后点击“发送数据”发送自定义 I2C 数据字。滚动条会在每次写入传输时更新，显示发送到器件的命令。
• RDAC：在文本框中输入所需值以更新 RDAC 寄存器，点击“写入”。点击“写入”时会执行读写操作，并更新该部分显示的实际 RDAC 寄存器值，可用于验证写入操作是否成功完成。
• MEMORY：点击“更新”可读取 EEPROM 存储器的内容和电阻容差。
• EXIT：关闭程序。

五、评估板原理图和布局

文档中提供了主板和子板的原理图、组件侧视图、组件布局图和 PCB 层 2 侧视图等详细信息，有助于工程师深入了解评估板的电路结构和布局。

六、订购信息和物料清单

文档中列出了主板和子板的物料清单，包括每个组件的数量、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。

七、注意事项

7.1 I2C 协议

I2C 是一种最初由飞利浦半导体（现为恩智浦半导体）开发的通信协议。

7.2 ESD 注意

该器件是静电放电（ESD）敏感设备，带电设备和电路板可能会在无检测的情况下放电。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，以避免性能下降或功能丧失。

7.3 法律条款和条件

使用评估板即表示同意相关的条款和条件。评估板仅供评估使用，用户不得将其出租、租赁、展示、出售、转让、许可或分发，也不得允许第三方访问。ADI 保留评估板的所有权，用户需遵守保密、禁止拆解等相关规定。

总之，AD5259 评估板为工程师提供了一个全面的平台来评估该数字电位器的性能。通过合理使用评估板的硬件和软件，工程师可以更好地了解 AD5259 的特性，为实际应用提供有力支持。大家在使用过程中遇到什么问题，欢迎在评论区交流讨论。