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  • AFE532A3W 评估模块

    • ZHCUBN7 November   2023

       

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  • AFE532A3W 评估模块
  1.   1
  2.   说明
  3.   开始使用
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1评估模块概述
    1. 1.1 引言
    2. 1.2 套件内容
    3. 1.3 规格
    4. 1.4 器件信息
  8. 2硬件
    1. 2.1 硬件设置
      1. 2.1.1 静电放电警告
      2. 2.1.2 电源配置和跳线设置
      3. 2.1.3 连接硬件
    2. 2.2 硬件说明
      1. 2.2.1 信号定义
      2. 2.2.2 可选电路
  9. 3软件
    1. 3.1 软件设置
      1. 3.1.1 操作系统
      2. 3.1.2 软件安装
    2. 3.2 软件说明
      1. 3.2.1 启动软件
      2. 3.2.2 软件特性
        1. 3.2.2.1 顶层配置页面
          1. 3.2.2.1.1 “Basic DAC”Subpage
        2. 3.2.2.2 底层配置页面
  10. 4硬件设计文件
    1. 4.1 原理图
    2. 4.2 PCB 布局
    3. 4.3 物料清单
  11. 5其他信息
    1.     商标
  12. 重要声明
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EVM User's Guide

AFE532A3W 评估模块

本资源的原文使用英文撰写。 为方便起见，TI 提供了译文；由于翻译过程中可能使用了自动化工具，TI 不保证译文的准确性。 为确认准确性，请务必访问 ti.com 参考最新的英文版本（控制文档）。

说明

AFE532A3WEVM 是一个易于使用的平台，用于评估 AFEx32A3W 商用器件的功能和性能。AFE532A3WEVM 具有可选电路和跳线，可针对不同的应用配置 AFE。AFE532A3WEVM 具有两个 AFEx32A3W 器件，本文档中将其称为主要 AFEx32A3W 和辅助 AFEx32A3W。

10 位 AFE532A3W 和 8 位 AFE432A3W 是引脚兼容的三通道缓冲型电压输出 (VOUT) 和电流输出 (IOUT) 智能模拟前端 (AFE) 系列产品。AFE 具有两个集成式数模转换器 (DAC) 和一个可配置为 DAC 或模数转换器 (ADC) 的通道。电流输出 DAC 的满标量程范围为 300mA。AFEx32A3W 支持高阻态省电模式，并在断电情况下支持高阻态输出。

开始使用

  1. 在 ti.com 上订购 EVM。
  2. 下载并安装 AFE532A3WEVM 软件。
  3. 配置硬件跳线设置。
  4. 连接 USB 和外部 AFE532A3WEVM 电源。
  5. 启动 AFE532A3WEVM GUI。

特性

  • 板载 3.3V VDD 电源
  • 用于评估不同 AFE 配置的跳线
  • 输出电压逆变器电路
  • 板载 FT4222 控制器，用于 SPI 或 I2C 通信

应用

  • 光学模块
  • 高性能计算
  • 标准笔记本电脑

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1 评估模块概述

1.1 引言

借助多功能 GPIO、函数生成和非易失性存储器 (NVM)，这些智能 AFE 可用于应用和设计重用，而无需运行时软件。这些器件还会自动检测 I2C、SPI 和 PMBus 接口，并包含内部基准。

本用户指南介绍了 AFE532A3WEVM 评估模块 (EVM) 的特性、运行和使用情况。此 EVM 旨在评估 AFE532A3W 和 AFE432A3W 商用缓冲电流和电压输出 DAC 在各种配置下的性能。本文档中所有这些器件均被称为 AFEx32A3W，评估板、评估模块和 EVM 等所有术语均与 AFE532A3WEVM 具有相同的含义。本文档包括原理图、印刷电路板 (PCB) 布局和完整的物料清单 (BOM)。

1.2 套件内容

表 2-1 详细说明了 EVM 套件的内容。如果缺少任何元件，请与离您最近的 TI 产品信息中心联系。确保在德州仪器 (TI) 网站 (www.ti.com.cn) 验证相关软件的最新版本。

表 1-1 AFE532A3WEVM 套件的内容
条目 数量
AFE532A3WEVM 评估板 PCB 1
USB Micro-B 型插头转 USB-A 型插头电缆 1

1.3 规格

图 2-1 展示了 AFE532A3WEVM 板的简化原理图。有三个连接器可连接 EVM 上的所有数字和模拟信号。来自板载控制器的 GPIO、I2C 和 SPI 信号通过两个电平转换器连接到 AFEx32A3W。可以禁用电平转换器，以断开板载控制器 GPIO、I2C 和 SPI 信号与 AFEx32A3W 的连接。

GUID-20230726-SS0I-PGG4-7CRN-5G4XKBD1H8PZ-low.svg图 1-1 AFE532A3WEVM 简化原理图

1.4 器件信息

以下文档提供了有关 AFE532A3WEVM 组装中使用的德州仪器 (TI) 集成电路的信息。本用户指南可从 TI 网站上获得，文献编号为 SLAU900。附加到文献编号的任何字母对应于撰写本文档时已有的最新文档修订版。较新的修订版可从 TI 网站 www.ti.com 获得，也可以致电德州仪器 (TI) 文献响应中心（电话为 (800) 477-8924）或产品信息中心（电话为 (972) 644-5580）。订购时，可通过文档标题或文献编号识别文档。

表 1-2 相关文档
文档 文献编号
AFE532A3W 产品页面 SLASFB2
AFE432A3W 产品页面

2 硬件

2.1 硬件设置

本节介绍 EVM 的总体系统设置。计算机运行通过板载控制器向 AFE532A3WEVM 提供接口的软件。

USB 连接为 EVM 生成 5V 电源。板载控制器为板载控制器生成的输入/输出 (IO) 信号生成 3.3V 电源。这些 IO 信号电平转换为 AFEx32A3W 的 VDD 电压。板载 3.3V 稳压器可生成 3.3V 电压，用作 AFEx32A3W 电源电压 (VDD)。

2.1.1 静电放电警告

警告： AFE532A3WEVM 上的许多元件都容易因静电放电 (ESD) 而损坏。在开箱和搬运 EVM 时遵守适当的 ESD 处理预防措施，包括在经批准的 ESD 工作站上使用接地腕带。

2.1.2 电源配置和跳线设置

AFE532A3WEVM 提供到器件电源引脚的电气连接。表 3-1 和图 3-1 显示了电源连接。

表 2-1 AFE532A3WEVM 电源输入
AFE532A3WEVM 连接器 电源名称 电压范围
J15 VDD 3V 至 5.5V；如果对器件应用外部 VDD，请移除跳线 J18。
J16 GND 0V
J17 VSS –1.5V 至 –5V；使用反相运算放大器电路时需要。
J8 PVDD VOUT1 电流升压电路的 PVDD 电源
GUID-20230726-SS0I-D2PH-MZSN-QGS26FLLJ8ZH-low.svg图 2-1 AFE532A3WEVM 电源输入
表 3-2 提供了 AFE532A3WEVM 上可配置的跳线设置的详细信息。
表 2-2 AFE532A3WEVM 跳线设置
跳线 默认位置 可用选项 说明
J1 开路：VOUT1 与 GPIO/SDO 断开连接 闭环：VOUT1 连接到 GPIO/SDO 将 VOUT1 连接到 GPIO/SDO
J2 开路：IOUT 与 FB1 断开连接 闭环：IOUT 连接到 FB1 将 IOUT 连接到 FB1（比较器输入）
J3 开路：VOUT0 与运算放大器输入断开连接 闭环：VOUT0 连接到运算放大器输入 将 VOUT0 连接到运算放大器输入引脚
J4

开路：IOUT 与 AIN1 断开连接

 闭环：IOUT 连接到 AIN1 将 IOUT 连接到 AIN1（ADC 输入）
J5 开路：FB1 与 10kΩ 上拉电阻断开连接 闭环：FB1 连接到 10kΩ 上拉电阻 将 FB1 连接到 10kΩ 上拉电阻
J6 开路：IOUT 与 4.99Ω 负载断开连接 闭环：IOUT 连接到 4.99Ω 负载 将 IOUT 连接到 4.99Ω 负载
J7 闭环：VOUT1 连接到 FB1 开路：VOUT1 与 FB1 断开连接 将 VOUT1 连接到 FB1
J9 开路：IOUT 与 IOUT2 断开连接 闭环：IOUT 连接到 IOUT2 将 IOUT 连接到 IOUT2
J10 开路：IOUT2 与 4.99Ω 负载断开连接 闭环：IOUT2 连接到 4.99Ω 负载 将 IOUT2 连接到 4.99Ω 负载
J12 闭环：FTDI SPI 和 I2C 已启用 开路：FTDI SPI 和 I2C 已禁用 启用 FTDI SPI 和 I2C 电平转换器
J14 闭环：FTDI GPIO 已启用 开路：FTDI GPIO 已禁用 启用 FTDI GPIO 电平转换器
J18 闭环：3.3V 电源连接到 VDD 开路：3.3V 电源与 VDD 断开连接 AFE VDD 电源选择
J20 1-2：GPIO 连接到 AFE 2-3：SDO 连接到 AFE I2C 或 SPI 选择
J23 1-2：SCL 连接到 AFE 2-3：SYNC 连接到 AFE I2C 或 SPI 选择
J25 1-2：A0 连接到 AFE 2-3：SDI 连接到 AFE I2C 或 SPI 选择
J29 1-2：SDA 连接到 AFE 2-3：SCLK 连接到 AFE I2C 或 SPI 选择

如果将外部电源施加到 J15，则移除跳线 J18，从 AFEx32A3W VDD 引脚断开 3.3V 稳压器电源。

当通过 GUI 控制 AFE532A3WEVM 时，板载控制器的 GPIO2 和 GPIO3 配置为输出。将板载控制器的 GPIO2 连接到 AFEx32A3W 的 GPIO/SDO 引脚。如果 AFE SDO 引脚配置为输出，则移除跳线 J14 以禁用板载控制器的 GPIO。

图 3-2 显示了 AFE532A3WEVM 上的默认跳线设置。

GUID-20230830-SS0I-G2Z8-WV87-H1XJN0WWKKMC-low.svg图 2-2 AFE532A3WEVM 默认跳线设置

AFE532A3WEVM 具有可选的反相运算放大器电路，可用于反转主要 AFEx32A3W 的 VOUT0 输出。图 3-3 显示了如何配置跳线以启用反相运算放大器电路。VSS 连接到反相运算放大器的负电源。在闭合跳线 J3 之前，请将 –1.5V 至 –5V 电源连接到 J17。反相运算放大器的正电源接地。

GUID-20230830-SS0I-MWVF-CN9W-DQX8V2GD80PK-low.svg图 2-3 AFE532A3WEVM 反相运算放大器跳线设置

主和辅助 AFEx32A3W 器件的 IOUT 可并联以增加总电流输出。图 3-4 显示了并联 IOUT 的跳线配置。闭合跳线 J6 和/或跳线 J10 以将电阻负载连接到并联 IOUT。如果组合电流输出超过 USB 端口的电流限制和/或板载稳压器的 500mA 额定电流，则需要使用外部 VDD。

GUID-20230830-SS0I-XVPZ-KQ5G-W9TKLBZ3HMVX-low.svg图 2-4 AFE532A3WEVM 并联 IOUT 跳线设置

AFEx32A3W 可用于使用集成的可编程比较器来监测信号。图 3-5 显示了如何配置 AFE532A3WEVM 跳线，以将 IOUT 引脚连接到比较器输入，并将比较器输出连接到 GPIO/SDO 引脚。当 4.99Ω 负载两端的电压超过编程的阈值时，连接到 GPIO/SDO 引脚的比较器输出可用于触发警报条件或进入省电模式。

GUID-20230830-SS0I-RH5B-N1D1-CBNM82C4SSPS-low.svg图 2-5 AFE532A3WEVM 比较器输入跳线设置

图 3-6 显示了将 IOUT 引脚连接到 ADC 输入的跳线配置。当 IOUT 连接到 4.99Ω 负载时，ADC 可用于监测 IOUT。

GUID-20230830-SS0I-DTR3-DBN6-NJ9K4CZKCPTG-low.svg图 2-6 AFE532A3WEVM ADC 输入跳线设置

2.1.3 连接硬件

按照节 2.1.2设置电源和跳线配置后，将 USB 电缆从 AFE532A3WEVM USB 端口连接到计算机。

2.2 硬件说明

以下各节提供了有关 EVM 硬件的详细信息。

2.2.1 信号定义

AFE532A3WEVM 可通过连接器 J22、J24、J26 和 J28 访问所有 AFEx32A3W 引脚。J22 和 J24 可接入主要 AFEx32A3W 引脚。表 3-3 和表 3-4 列出了 J22 和 J24 引脚定义。

表 2-3 AFE532A3WEVM J22 引脚定义
引脚编号 信号 说明
1 SDO SPI SDO
2 GND 接地
3 SDI SPI SDI
4 GND 接地
5 SCLK SPI SCLK
5 GND 接地
7 SYNC SPI SYNC
6 GND 接地
9 SCL I2C SCL
10 GND 接地
11 SDA I2C SDA
12 GND 接地
13 GPIO AFE GPIO
14 GND 接地
15 FTDI_GPIO3 板载控制器的 GPIO3 输出
表 2-4 AFE532A3WEVM J24 引脚定义
引脚编号 信号 说明
1 GND 接地
2 IOUT 主要 AFEx32A3W IOUT
3 GND 接地
4 VOUT1/AIN1 主要 AFEx32A3W VOUT1/AIN1
5 GND 接地
6 FB1 主要 AFEx32A3W FB1
7 GND 接地
8 VOUT0 主要 AFEx32A3W VOUT0
9 GND 接地
10 负 VOUT0 主要 AFEx32A3W 负 VOUT0

J26 和 J28 可接入辅助 AFEx32A3W 的引脚。表 3-5 和表 3-6 列出了 J26 和 J28 引脚定义。

表 2-5 AFE532A3WEVM J26 引脚定义
引脚编号 信号 说明
1 SDA/SCLK 辅助 AFEx32A3W SDA/SCLK
2 GND 接地
3 A0/SDI 辅助 AFEx32A3W A0/SDI
4 GND 接地
5 SCL/SYNC 辅助 AFEx32A3W SCL/SYNC
6 GND 接地
7 GPIO/SDO 辅助 AFEx32A3W GPIO/SDO
8 GND 接地
表 2-6 AFE532A3WEVM J28 引脚定义
引脚编号 信号 说明
1 GND 接地
2 IOUT 辅助 AFEx32A3W SDA/SCLK
3 GND 接地
4 VOUT1/AIN1 辅助 AFEx32A3W VOUT1/AIN1
5 GND 接地
6 FB1 辅助 AFEx32A3W FB1
7 GND 接地
8 VOUT0 辅助 AFEx32A3W VOUT0

2.2.2 可选电路

AFE532A3WEVM 具有可用于评估 AFEx32A3W 的可选电路。

AFEx32A3W 可用于需要高达 300mA 电流源和负偏置电压的光学模块应用。将 AFEx32A3W 的电压输出连接到反相运算放大器可生成负偏置电压。图 3-7 显示了负偏置电路的方框图。

GUID-20230830-SS0I-ZF6V-Z2RW-XLNQZCJLRTBJ-low.svg图 2-7 AFE532A3WEVM 负偏置电路方框图

图 3-8 显示了 2.8mm × 3.6mm 负偏置电路布局。该布局由 AFEx32A3W、OPA310、两个 0201 尺寸电阻和三个 0201 尺寸电容器组成。

GUID-20230830-SS0I-P9JX-1BG4-N5TQ4ZF8GK39-low.svg图 2-8 AFE532A3WEVM 负偏置电路布局

可以通过外部电流升压电路来提高 AFEx32A3W VOUT 通道的输出电流能力。图 3-7 显示了高电流、电压输出电路的方框图。AFE532A3WEVM 上未组装 Q1。组装 Q1 之前，请移除 J7 上的分流器。将 PVDD 连接到 J8 的引脚 1，并将负载连接到 J24 的引脚 6 上的 AFEx32A3W FB1 引脚。

GUID-20230830-SS0I-5QLH-LD1T-H7JQ7XK53NSF-low.svg图 2-9 AFE532A3WEVM 高电流输出级方框图

3 软件

3.1 软件设置

本节介绍了 EVM 软件安装过程。

 
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