AD7152评估套件：超低功耗电容转换器的评估利器

在电子设计领域，对于超低功耗电容转换器的评估和开发是一项重要工作。AD7152评估套件为工程师们提供了一个强大的工具，用于探索和评估AD7152的各项特性。下面，我们就来详细了解一下这个评估套件。

文件下载：EVAL-AD7152EBZ.pdf

一、评估套件概述

AD7152评估套件主要用于评估AD7152这一超低功耗、2通道电容数字转换器（CDC）。关于AD7152的更多详细信息可在www.analog.com查询，而有关ADI公司CDC产品系列的更多内容则可访问www.analog.com/CDC。该评估板通过标准USB接口与PC相连，配合PC软件，能实现实时数据的图形化显示、AD7152内部设置的修改，有助于工程师深入理解该器件的特性和性能。

二、评估板硬件

1. 电源供应

使用AD7152评估板时，要确保AVDD链接（LK1）就位。若使用板载电压源，LK1设置为3.3V；若通过J2使用外部电压源，则设置为V_EXT。无论使用哪种电源，连接后板上标有POWER的LED应亮起。

2. I2C接口配置选项

评估板可通过重定向LK2上的I2C信号（SDA和SCL）实现不同的数字接口配置：

• 默认配置：LK2的SDA和SCL位置的链接将USB微控制器作为I2C总线主设备连接到板载AD7152，方便与PC软件配合使用。
• USB - 外部连接：允许用户将自己的特定AD7152应用板连接到LK2的6号和8号引脚，评估板仅作为USB - I2C数字接口，结合PC评估软件对应用硬件进行评估。
• 外部连接 - AD7152：将客户特定的外部微控制器板连接到LK2的5号和7号引脚，评估板上的AD7152 CDC作为传感设备，可用于软件开发。

三、评估软件安装

在将AD7152评估板连接到PC之前，需先安装评估板软件：

1. 将AD7152评估套件CD插入PC的CD - ROM驱动器，安装向导应会自动启动。若未启动，可运行CD中的Setup.exe。
2. 按照评估软件安装向导的步骤完成安装。
3. 使用评估套件中包含的USB电缆将评估板连接到PC的USB接口，评估板上的POWER LED亮起，PC上会自动启动“发现新硬件向导”。
4. 按照“发现新硬件向导”窗口中的步骤操作。若出现软件未通过Windows® Logo测试的消息，点击“无论如何继续”。
5. 继续按照向导步骤完成安装。

四、评估板软件操作

1. 启动评估软件

在PC上启动AD7152评估软件，点击桌面左下角的“开始”按钮，依次选择“程序”“Analog Devices”“AD7152 Evaluation Software”“AD7152EB”运行软件。若软件与评估板连接正确，会出现相应窗口，软件窗口右上角的USB指示灯变绿，评估板上标有FUNC的LED约每秒闪烁一次。

2. 实时模式

• 分析模式：点击实时模式窗口中的“Analysis Mode”，可打开AD7152分析窗口，对AD7152电容输入进行噪声分析。
• 数据记录到文件：点击“Log data to file”，软件可将采集数据记录到文本文件中，以ASCII制表符作为分隔符，方便导入数据处理工具，如Microsoft® Excel。
• 设置AD7152：点击“Setup AD7152”，打开设置窗口，可访问AD7152的设置。
• 演示设置：点击“Demo Setup”，将AD7152的两个电容通道配置为差分模式，范围为±2 pF，AD7152设置为连续转换模式，每个通道的转换时间为5 ms。
• 开始：点击软件窗口中的绿色“Start”按钮，开始数据采集。评估板上标有FUNC的LED亮起，软件窗口右上角的RUN指示灯变红，软件中的图表开始显示测量数据。
• 重置：点击“Reset”，软件访问AD7152寄存器地址0xBF以重置器件。
• 图表：图表可显示多达65,536个样本的数据历史。可修改图表外观，如关闭自动缩放后输入最小和最大值来调整比例。在图表上右键点击可打开图表子菜单，进行不同的图表设置。点击“Clear Graphs”可清除图表和图表历史。
• 数据格式和单位：显示的数据为从AD7152读取的十六进制代码并转换为皮法（pF）。图表可显示十六进制代码或皮法数据，点击“Graphs in Code”可在两种模式之间切换。

3. 设置AD7152

在设置窗口中，寄存器部分显示每个AD7152寄存器的地址、寄存器名称以及当前内容的十六进制和二进制形式。

• 读取：点击“Read”，评估软件读取AD7152寄存器的当前内容，并在设置窗口中更新显示。
• 写入：点击“Write”，评估软件将设置窗口中显示的当前设置写入AD7152寄存器。
• 重置：点击“Reset”，软件访问AD7152寄存器地址0xBF以重置器件。
• 确定：点击“OK”，评估软件将当前设置写入AD7152寄存器，关闭设置窗口，返回实时模式窗口。
• 取消：点击“Cancel”，评估软件将自设置窗口打开时缓冲的寄存器设置写入AD7152寄存器，关闭设置窗口，返回实时模式窗口。
• 转换时间：可从“Conv Time”框中选择单通道或双通道的转换时间，如5 ms/200 Hz、10 ms/100 Hz等。
• 操作模式：“Operating Mode”框可将AD7152设置为待机模式、连续转换模式、单转换模式或掉电模式。
• 单转换循环：点击“Single Conversion Loop”，可使AD7152在单转换模式下重复操作，采集停止时返回待机模式。
• 偏移校准：AD7152不能在两个通道都启用的情况下进行偏移校准。点击“Offset Calibration”，若两个通道都启用，软件将进行顺序偏移校准；否则，对启用的通道进行偏移校准。
• 电容输入设置：点击“Channel1”或“Channel2”可单独启用或禁用电容输入通道。“Range”框可根据所选输入模式（差分或单端）为每个通道选择电容输入范围，“Mode”框可选择差分模式或单端模式。输入模式的更改需要对该通道进行偏移校准。
• CAPDAC：点击“DAC +”或“DAC -”可启用CAPDAC，通过DAC值的上下箭头设置所需的电容偏移，使测量回到电容输入范围内。

4. 分析模式

• 实时模式：点击“RealTime Mode”可打开AD7152实时模式窗口。
• 设置AD7152：点击“Setup AD7152”可打开设置窗口，访问AD7152的设置。
• 电容输入噪声分析：可在“Samples”文本框中设置分析所需的样本数。“Progress”栏显示分析进度。图表显示分析中所有样本的单个转换结果。窗口右侧的结果区域显示所有样本的平均值、均方根噪声和峰 - 峰噪声，以十六进制代码和皮法表示，还显示有效均方根分辨率和峰 - 峰分辨率的比特结果。

五、评估板原理图和布局

评估板提供了详细的原理图和布局图，包括模拟部分原理图、丝印布局图、元件面布局图和底面布局图，方便工程师进行设计参考和调试。

六、订购信息

1. 物料清单

评估板的物料清单包含了各种元件的详细信息，如PCB、电压调节器、微控制器、电容、电阻、LED、连接器等，以及它们的制造商和型号。

2. 订购指南

提供了评估板的型号（EVAL - AD7152EBZ）和描述（评估板），其中“Z”表示符合RoHS标准的部件。

七、ESD注意事项

AD7152是静电放电（ESD）敏感器件，带电设备和电路板可能会在无检测的情况下放电。尽管该产品具有专利或专有保护电路，但高能量ESD仍可能对器件造成损坏。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。

总的来说，AD7152评估套件为工程师提供了一个全面的平台，用于评估和开发基于AD7152的电容转换应用。你在使用这个评估套件的过程中，有没有遇到过什么特别的问题呢？欢迎在评论区分享。