本用户指南描述了 ADS127L21 评估模块 (EVM) 的特性、运行和使用情况。该套件是 ADS127L21 的评估平台,ADS127L21 是一个 24 位、高速、宽带宽 Δ-Σ 模数转换器 (ADC)。ADS127L21 可提供出色的交流和直流性能,以及多个内部数字滤波器选项,其中包括完全可编程的有限脉冲响应 (FIR) 和无限脉冲响应 (IIR) 滤波器,因此非常适合各种数据采集应用。借助硬件、软件以及通过通用串行总线 (USB) 接口连接计算机,ADS127L21EVM 可以简化对器件的评估。本用户指南包括完整的电路说明、原理图和物料清单。本文档中的缩写词 EVM 和术语评估模块 与 ADS127L21EVM 具有相同的含义。
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ADS127L21EVM 是一个用于评估 ADS127L21 性能的平台,ADS127L21 是一款 24 位、高速、宽带宽 Δ - Σ ADC。此评估套件包括 ADS127L21EVM 电路板和精密主机接口 (PHI) 控制器板,借助此套件可使随附的计算机软件通过 USB 与 ADC 进行通信,实现数据采集、配置和分析。ADS127L21EVM 电路板包含 ADS127L21 ADC 以及从 ADC 中获取卓越性能所需的所有外设模拟电路和元件。PHI 电路板主要提供三个功能:
ADS127L21 评估模块套件包含以下特性(图 1-1):
ADS127L21EVM 电路板包含以下特性:
ADS127L21 EVM GUI 目前不支持 ADS127L21 器件的以下特性,但该软件的未来版本将支持这些特性。为确保 EVM 正常运行,请勿修改相应寄存器设置的默认值。
表 1-1 显示了德州仪器 (TI) 的相关文档。
ADS127L21EVM 专为轻松连接模拟源而设计。本节详细介绍了前端电路,包括不同输入测试信号的跳线配置以及信号源的板连接器。
为了获得良好性能,可通过 SMA 连接器(J3 和 J6)连接差分模拟输入信号。接头 J4 还可以直接连接输入以进行直流测量,或在不需要出色交流性能的情况下进行测量。对于单端输入,接头 J4 可以将 AINN 或 AINP 连接到 GND。然后使用 J3 或 J6 作为单端输入。输入驱动器电路在单位增益、二阶低通滤波器配置中使用 THS4561 全差分放大器,并在输出端使用单极 RC 滤波器。有意不安装放大器周围的多个无源器件,让用户能够灵活地针对其特定应用来定制输入驱动器电路。
当差分输入端连接到 SMA 连接器(J3 和 J6)时,确保接头 J4 与引脚 1 或 4 没有任何连接。
图 2-1 中所示的电路显示了与 ADS127L21 数据转换器 (U3) 的所有连接。每个电源连接都有一个 1μF 和 100nF 的去耦电容。确保这些电容在物理上靠近器件,并与 GND 平面有良好的连接。电源连接也有一个 0.1Ω 的串联电阻。该组件旨在简化 ADC 的电流测量。此外,每个数字输入都有一个 10Ω 的串联电阻。这些电阻会让数字信号的边缘变得平滑,以更大限度减少过冲和振铃。尽管没有严格要求,但这些组件可包含在最终设计中,以提高数字信号完整性。
图 2-2 中显示的电路是用于驱动 ADC 的全差分放大器 (THS4561)。施加到 J3 和 J6 的输入必须是低失真差分信号。放大器的共模输出由 U5 上的引脚 7 (VOCM) 控制。共模信号由数据转换器(引脚 3,VCM)设置。放大器的输出连接到 RC 滤波器,该滤波器连接到 ADC 输入(R37、R43、C30、C26 和 C32)。放大配置有几个不焊接 (DNP) 组件。这些组件提高了灵活性,但不是良好性能的必要条件。默认情况下,放大器电源连接到也用于 ADC 的 AVDD 和 AVSS 电源。通过移除连接到 AVDD 和 AVSS(R31 和 R47)的 0Ω 电阻,并将其安装以连接 VP 和 VM(R32 和 R48),可以将放大器电源更改为外部电源 VP 和 VM。