2021年电赛仪器仪表类常用模块

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文章目录

• 一、AD835乘法器
• • Q1：AD835是什么芯片？用来干嘛的？有哪些参数特性？
  • Q2：AD835的实物图？
  • Q3：AD835的应用实例？
  • Q4：AD835的原理图？
• 二、TLV3501高速比较器
• • Q1：TLV3501高速比较器是什么？用来干嘛的？有哪些参数特性？
  • Q2：TLV3501高速比较器的实物图？
  • Q3：TLV3501原理图
  • Q4：实测波形图
• 三、AD9226单路高速AD模块
• • Q1：AD9226简介
  • Q2：使用AD9226过程中的注意事项：
  • Q3：AD9226的模数关系？
  • Q4：AD9226和FPGA的连接图
• 四、AD9764高速DA模块

一、AD835乘法器

Q1：AD835是什么芯片？用来干嘛的？有哪些参数特性？

A1：
（1）是什么芯片？AD835是个首款单芯片250 MHz四象限电压输出模拟乘法器；
（2）用来干嘛的？AD835不仅具有出众的速度性能，而且易于使用，功能丰富。主要应用领域有:高速乘法、除法、平方运算;宽带调制和解调;相位检测和测量;正弦波频率加倍;视频增益控制和键控;电压控制放大器和滤波器。具有屏蔽外壳及防反接保护二极管。
（3）有哪些参数特性？满量程(1V至+1V)上升至下降时间为2.5 ns（采用150Ω标准 RL)，0.1%建立时间通常为20 ns。其微分乘法输入x与y、加法输入z都是高输入阻抗(100 kΩ||2 pF)。低阻抗输出电压w能提供±2.5v电压,且输出驱动的负载最低为25Ω。AD835芯片的乘积噪声非常低（50 nV/ √ Hz)，远胜于早期产品。

Q2：AD835的实物图？

A2：如下图

乘法器计算公式:W=(X1-X2)*(Y1-Y2)+Z
默认发货时X2=Y2=Z，所以W=X1*X2

可以仔细看上面的实物图，模块上标注了很多信息
把中间那个贴着标注的东西可以拔出来，可以看到内部的X2和Y2以及Z，如下图为不同应用的配置：

Q3：AD835的应用实例？

A3：

Q4：AD835的原理图？

A4:

二、TLV3501高速比较器

Q1：TLV3501高速比较器是什么？用来干嘛的？有哪些参数特性？

A1：
（1）TLV3501高速比较器是什么？TLV3501是单通道高速推挽输出比较器，延迟时间为4.5ns，供电电压:+2.7V至+5.5V，具有超出摆幅输入共模范围使其非常适合低电压应用的理想选择。轨对轨输出可直接驱动CMOS或TTL逻辑。

（2）应用:正弦波到方波、过零比较器、通用比较器；本模块可对宽电压范围周期信号进行整形，作为频率、相位差等时间域测量的前端调理模块。

（3）技术指标如下

• 供电电压:2.7-5VDC
• 输入电压:10-1000mv（有效值)
• 输出电平:轨到轨输出,可直接驱动TTL/CMoS电平
• 输入频率:DC–200MHz
• .接口形式:SMA阴头(外螺内孔)6.输入阻抗:50欧姆
• 带屏蔽外壳
• 提供PDF档原理图

Q2：TLV3501高速比较器的实物图？

A2：

Q3：TLV3501原理图

A3

Q4：实测波形图

A4：

三、AD9226单路高速AD模块

Q1：AD9226简介

A1：高速AD模块采用TI公司的高速12bit、最大采用速率65MSPS的芯片AD9226。其硬件结构框图如图1所示，包括信号输入接口、衰减电路、信号调理电路和高速AD芯片等。实物说明如图2所示。两个模块使用的AD9226芯片封装虽然不同，但接口、性能和程序都一样，是完全兼容的，所以这两种封装的模块资料是同一个资料!

Q2：使用AD9226过程中的注意事项：

A2：

注意：

• 由于模块有模拟电路，请一定使用纹波系数小的线性直流稳压电源，千万不要使用开关电源供电（此类电源的纹波太大了！）

• 根据戴维宁定理，信号源端口默认的输出阻抗为50欧姆，因此没有设置驱动阻抗，就会导致真正进入模块信号端的电压被减少一半，看下图就明白了。一般低端的信号源没有这个功能,大家可以设置信号源的输出电压为2Vpp,那么进入到模块的电压才是1Vpp。
  

• 输入端不要悬空，否则可能造成AD转换值为不定值，模块和其他模块间的共地

• AD9226芯片官方数据手册中，芯片数据接口的定义确实比较奇葩，BIT1定义为最高位，BIT12定义为最低位，这和我们平时通常见到的定义方法确实不同。为了和官方数据手册的引脚定义保持一致，数据接口我们的定义也是如此，即 BIT1eAD1(模块实物上标号D0)、…、BIT12→AD12（模块实物上标号D11)。大家使用时候一定注意!
  

注意模块使用时的时序，当给一个CLK后，必须延迟至少3.5ns时间才能读取。

Q3：AD9226的模数关系？

A3：

Q4：AD9226和FPGA的连接图

A4：

注意:模块输入阻抗为50欧姆，所以信号源需设置为驱动50欧姆的负载，否则输入信号会减半。
AD模块采样速率设置为最高65MHz。

四、AD9764高速DA模块

高速DA模块采用ADI公司的高速14bit、最大采用速率125MSPS的芯片AD9764,片内自带基准电压，满足工业级应用。模块包括信号16PIN 数字接口、高速DA转换、差分转单端、7接无源滤波、信号放大、信号输出接口及电源管理(+5V转-5V和 3.3V)等，其模块实物和接口下图所示。

模块测试效果：

• 使用内部基准1.2V,即将J5短接。输出峰峰值为6V左右的信号,信号输出幅度-1dB带宽15MHz左右，-3dB带宽24MHz左右。
  
  

奈奎斯特准则指出，如果间隔为π/ω（ω=2πf），并且窄脉冲信号通过理想通信信道传输，则前后符号之间不会出现相互干扰。 因此，二进制数据信号的最大数据传输速率Rmax与通信信道带宽B（B = f，单位Hz）之间的关系可以写为：

Rmax ＝ 2f（bps）

对于二进制数据，如果通道带宽B = f = 3000Hz，则最大数据传输速率为6000bps。

• 使用外部基准，即将J5断开，基准电压由J3的REF_IN输入。模块上有简单的可变电压(J3的RWI引脚)，将J3的REF_IN与RWI短接，调节可变电阻器RW1，也可实现基准电压的改变(变化范围为 100mV~ 1.25V左右)。通过改变基准电压来实现输出信号输出幅度的改变。模块信号输出幅度（峰峰值）范围为600mV~6V。
  模块的基准电压连接示意下图所示，也可以看模块原理图。
  

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