史上最牛：一款高性能低功耗数据采集系统的设计详解

PCB表面也需要注意，特别是配合含锡的焊料使用时，因为这种焊料易于与铜走线形成金属间化合物。常常采用镍金表面处理，其中镍提供一个壁垒，金则为接头焊接提供一个良好的表面。此外，必须使用高熔点焊料，熔点与系统最高工作温度之间应有合适的裕量。本装配选择SAC305无铅焊料，其熔点为217°C，相对于175°C的最高工作温度有42°C的裕量。

　　性能预期

　　采用1 kHz输入信号音和5 V基准电压时，AD7981的额定SNR典型值为91 dB.然而，当使用较低基准电影所时（低功耗/低电压系统常常如此），SNR性能会有所下降。根据AD7981数据手册中的性能曲线，在室温和2.5 V基准电压时，预期SNR约为86 dB.该SNR值与室温时测试本电路所实现的性能（约86 dB SNR）符合得很好，如图8所示。

　　图8. 1 kHz输入信号音、580 kSPS、25°C时的交流性能

　　当温度升高至175°C时，SNR性能仅降低至约84 dB，如图9所示。THD仍然优于？100 dB，如图10所示。本电路在175°C时的FFT摘要如图11所示。

　　图9. SNR随温度的变化（1 kHz输入信号音、580 kSPS）

　　图10. THD随温度的变化（1 kHz输入信号音、580 kSPS）

　　图11. 1 kHz输入信号音、580 kSPS、175°C时的交流性能

　　电路评估与测试

　　本电路采用EVAL-CN0365-PMDZ电路板、SDP-PMD-IB1Z(＄61.8800)转接板和EVAL-SDP-CB1Z(＄107.6600)系统演示平台（SDP）板。转接板和 SDP板采用120引脚对接连接器。转接板和EVAL-CN0365-PMDZ板采用12引脚PMOD对接连接器，可快速进行设置和评估电路性能。 EVAL-CN0365-PMDZ板包含要评估的电路（如CN-0365所述），SDP评估板与CN-0365评估软件配合使用。

　　设备要求

　　需要以下设备：

　　。EVAL-CN0365-PMDZ板

　　。系统演示平台（EVAL-SDP-CB1Z）

　　。PMOD/SDP转接板（SDP-PMD-IB1Z）

　　。CN-0365评估软件

　　。函数发生器/信号源，例如这些测试中使用的Audio Precision SYS-2522

　　。电源：+5 V和？2.5 V

　　。电源：+6 V壁式电源适配器（EVAL-CFTL-6V-PWRZ(＄19.2100)）

　　。带USB端口和USB线缆的PC，运行Windows？ XP （SP2）、Windows Vista或Windows 7 Business/Enterprise/Ultimate版（32位或64位）

　　开始使用

　　要开始使用，请执行以下步骤：

　　1.从ftp://ftp.analog.com/pub/cftl/CN0365下载CN-0365评估软件到PC.

　　2.先安装该软件，再将SDP板连接到PC的USB端口，确保PC正确识别SDP板。

　　3.解压缩下载的文件。

　　4.运行setup.exe文件。

　　5.按照屏幕提示操作，完成安装。建议将所有软件安装在默认位置。

　　功能框图

　　图12所示为测试设置的功能框图。

　　设置

　　设置电路的步骤如下：

　　1.通过直流管式插孔将EVAL-CFTL-6V-PWRZ（+6 V直流电源）连接到SDP-PMD-IB1Z转接板。

　　2.通过120引脚CON A连接器将SDP-PMD-IB1Z转接板连接到EVAL-SDP-CB1Z SDP板。

　　3.通过USB电缆将EVAL-SDP-CB1Z SDP板连接到PC.

　　4.通过12引脚接头PMOD连接器将EVAL-CN0365-PMDZ评估板连接到SDP-PMD-IB1Z转接板。

　　5.将+5 V （VS+）和？2.5 V （VS？）电源连接到EVAL-CN0365-PMDZ P3接头。默认配置中，VDD电压（2.5 V）不需要外部连接，因为它是在板上产生。

　　6.通过SMA连接器将信号源连接到EVAL-CN0365-PMDZ.

　　7.将Audio Precision SYS-2522（或同等信号发生器）设置为1 kHz频率和2.5 V p-p正弦波，并具有1.25 V直流偏移。

　　测试

　　启动评估软件。如果Windows设备管理器中出现"Analog Devices System Development Platform（ADI系统开发平台）"驱动器，软件便能与SDP板通信。USB通信建立之后，便可使用评估软件测试、查看、保存电路性能指标。

　　关于软件操作的详细信息，请参阅UG-340和评估8/10引脚PulSAR？系列14/16/18位ADC wiki页面。

　　在环境室中进行温度测试时，可使用延长线（未提供）连接模拟输入、电源和PMOD.这些延长线必须尽可能短，并且必须采用最佳做法以避免噪声。本电路板所用SMA连接器的额定温度为165°C，因此，在高温下进行长时间测试时，必须将其移除。同样，0.1"接头连接器（J2和P3）上的绝缘材料在高温时只能持续较短时间，因而在长时间高温测试中也必须予以移除。

　　EVAL-CN0365-PMDZ板照片如图13所示。

　　图12.用于测量交流性能的电路测试设置

　　图13. EVAL-CN0365-PMDZ电路板的照片