MEMS振动分析仪系统电路设计攻略

波器。使用示波器测量滤波器的峰值输出电压。该电压将转换为g值（g除以灵敏度），并与初始输入加速度进行比较。绘出 20log10 （VOUT/VIN） 图形，即系统的频率响应图。针对加速度计频率响应中的峰化，调节信号发生器的输出电压非常重要。对于10 kHz频率，信号发生器的输出电压必须增加约1.8 dB，以便精确表示加速度计在5 g加速度情况下的输出电压。图5显示移除加速度计频率响应中较大峰值后的结果。−3 dB 带宽约为23 kHz。由于加速度计频率响应的峰值与滤波器响应中陷波的微小对准误差，在造成滚降前，可在通带中即时发现少量纹波。采用Wavetek的81系列脉冲/函数发生器产生2 kHz正弦波，并直接与滤波器输入相连。图6为CN0303评估软件显示 AD7476 ADC数据转换并对数据绘图的屏幕截图。采样速率为1 MSPS。

　　PCB布局考虑

　　在任何注重精度的电路中，必须仔细考虑电路板上的电源和接地回路布局。PCB应尽可能隔离数字部分和模拟部分。本系统的PCB采用4层板堆叠而成，具有较大面积的接地层和电源层多边形。有关布局和接地的详细论述，请参见 MT-031指南；有关去耦技术的信息，请参见 MT-101 指南。EVAL-ADXL001-70Z(＄82.5400)板通过柔性扁平电缆连接 EVAL-CN0303-SDPZ电路板。这样可让用户将EVAL-CN0303-SDPZ 与可能导致电路板损坏的任何振动相隔离（由机械应力造成），同时允许用户将ADXL001直接放置在振动源。ADXL001的电源采用0.1μF电容去耦，以便有效抑制噪声，减少纹波。电容应尽可能靠近该器件放置。电源走线应尽可能宽，以提供低阻抗路径，并减小电源线路上的毛刺效应。时钟和其它快速开关的数字信号通过数字地将其与电路板上的其它器件屏蔽开。

　　图7. EVAL-CN0303-SDPZ照片

　　将CN0303评估软件光盘放进PC的光盘驱动器，加载评估软件。打开我的电脑，找到包含评估软件光盘的驱动器，打开Readme文件。按照Readme文件中的说明安装和使用评估软件。

　　功能框图

　　图8显示测试设置的功能框图。信号发生器用于仿真 ADXL001输出。EVAL-ADXL001-70Z板的5引脚连接头（P1） 可通过扁平电缆连接EVAL-CN0303-SDPZ板的5引脚连接头 （J6），测量实际振动。

　　图8. 测试设置功能框图

　　设置

　　将EVAL-CN0303-SDPZ电路板上的120引脚连接器（J1）连接到EVAL-SDP-CB1Z(＄107.6600) （SDP）评估板上的连接器。应使用尼龙五金配件，通过120引脚连接器两端的孔牢牢固定这两片板。将EVAL-ADXL001-70Z评估板上的5引脚连接头（P1）通过扁平电缆连接至EVAL-CN0303-SDPZ电路板上的5引脚连接头（J6）将+6.0 V电源连接至EVAL-CN0303-SDPZ板上的J5连接器。 SDP板附带的USB电缆连接到PC上的USB端口。此时请勿将该USB电缆连接到SDP板上的微型USB连接器。