高速ADDA使用指南REV1.0

高速 AD/DA 模块 使用指南 Rev 1.0 黑金动力社区 编 黑金动力社区 Http://www.heijin.org 1 技术支持 我们技术支持是通过论坛进行的，如果您有任何与小黑有关的技术问题，请 发帖到黑金动力社区的 FPGA 黑金开发板丏栏，我们有 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 师负责为您解决相关 问题。同时， 教程 人力资源管理pdf成真迷上我教程下载西门子数控教程protel99se入门教程fi6130z安装使用教程 、视频、资料等更新，全部通过黑金动力社区网站来进行发布， 敬请关注。网址：http://www.heijin.org 常见问题解答 在论坛中，我们建立了一个归纳贴，将常见的问题都收集在了这个贴下面， 如遇到问题，请大家先去里面查看，如果没有解决，再在相应的板块提问。网址： http://www.heijin.org/thread-9470-1-1.html 官方博客 黑金动力社区官斱博客负责发布相关技术博文，产品信息，及各种资料的更 新，地址：http://kingst.cnblogs.com 官方淘宝店 黑金官斱淘宝店负责销售有黑金动力社区设计研发的各种产品，如有需要请 登彔黑金动力社区官斱淘宝店，地址：http://oshcn.taobao.com 黑金动力社区 Http://www.heijin.org 2 一、 产品图片 二、 致谢 感谢您选购由黑金动力社区推出的高速 AD/DA 模块，此模块需要与其他开 发板配合使用，暂时支持 FPGA 黑金开发板（DB2C8）和 FPGA 黑金开发板学 生版（DB2C5），后续支持硬件将通过黑金动力社区更新。 三、 硬件结构 黑金动力社区 Http://www.heijin.org 3 四、 数模转换（DA）电路 如硬件结构图所示，DA 电路由高速 DA 芯片、7 阶巴特沃斯低通滤波器、幅 度调节电路和信号输出接口组成。 我们使用的高速 DA 芯片是 AD 公司推出的 AD9078。AD9078 是 8 位，125MSPS 的 DA 转换芯片，内置 1.2V 参考电压，差分电流输出。芯片内部结构图如下图所 示 AD9078 芯片差分输出以后，为了防止噪声干扰，电路中接入了 7 阶巴特沃 斯低通滤波器，带宽为 40MHz，频率响应如下图所示 黑金动力社区 Http://www.heijin.org 4 滤波器参数如下图所示 滤波器之后，我们使用了 2 片高性能 145MHz 带宽的运放 AD8056，实现差 分变单端，以及幅度调节等功能，使整个电路性能得到了最大限度的提升。幅度 调节，使用的是 5K 的电位器，最终的输出范围是-5V~5V（10Vpp）。 注：由于电路器的精度不是很精确，最终的输出有一定误差，有可能波形幅 度不能达到 10Vpp，也有可能出现波形削顶等问题，这些都属正常情况。 五、 波形展示 注：由于幅频特性的影响，随着频率的增加，波形的幅度会不断减小。 黑金动力社区 Http://www.heijin.org 5 六、 模数转换（AD）电路 如硬件结构图中所示，AD 电路由高速 AD 芯片、衰减电路和信号输入接口 组成。 我们使用的高速 AD 芯片是由 AD 公司推出的 8 位，最大采样率 32MSPS 的 AD 转换芯片。内部结构图如下图所示 根据下图的配置，我们将 AD 电压输入范围设置为：0V~2V 在信号进入 AD 芯片之前，我们用一片 AD8056 芯片构建了衰减电路，接口 的输入范围是-5V~+5V(10Vpp)。衰减以后，输入范围满足 AD 芯片的输入范围 （0~2V）。转换公式如下： 当输入信号 Vin=5(V)的时候，输入到 AD 的信号 Vad=2(V)； 当输入信号 Vin=-5(V)的时候，输入到 AD 的信号 Vad=0(V)； 黑金动力社区 Http://www.heijin.org 6 七、 SignalTap II 波形 下图波形为利用 Quartus II 里面的工具 SignalTap II 采集的数据波形。 八、 接口定义（原理图中的 J4） 引脚 内容 备注 引脚 内容 备注 1 DCOM 地 18 2 VCC +5V 19 3 20 4 21 ADDB0 AD 数据线 5 DACLK DA 时钟线 22 ADDB1 AD 数据线 6 DADB7 DA 数据线 23 ADDB2 AD 数据线 7 DADB6 DA 数据线 24 ADDB3 AD 数据线 8 DADB5 DA 数据线 25 ADDB4 AD 数据线 9 DADB4 DA 数据线 26 ADDB5 AD 数据线 10 DADB3 DA 数据线 27 ADDB6 AD 数据线 11 DADB2 DA 数据线 28 ADDB7 AD 数据线 12 DADB1 DA 数据线 29 ADCLK AD 时钟线 13 DADB0 DA 数据线 30 14 31 15 32 16 33 17 34 九、 DA 实验操作步骤 1. 首先，将 ADDA 模块与 FPGA 黑金开发板的 34 针 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 扩展口相连接（在 掉电情况下）。 黑金动力社区 Http://www.heijin.org 7 2. 做 DA 实验的时候，需要有示波器配合，将 AD 输出端口（近电位器的 BNC 接口 J2）通过我们提供的连接线与示波器接口相连接。 3. 利用 Quartus II 软件，将程序下载到 FPGA 中（测试程序在我们论坛中可 以下载）。 4. 调整示波器，使其正确显示完整波形。 5. 您可以通过电位器（U6）来手动调节波形的幅值。 十、 AD 实验操作步骤 1. 首先，将 ADDA 模块与 FPGA 黑金开发板的 34 针标准扩展口相连接（在 掉电情况下）。 2. 这个实验需要 DA 实验的配合，就是说我们需要将 DA 输出的信号传给 AD 输入口。当然，如果您有信号源，那就更好了，利用我们提供的连 接线将信号源的输出接口与 AD 输入接口（J3）相连（注：AD 口输入范 围：-5V~+5V）。 3. 利用 Quartus II 软件，将程序下载到 FPGA 中（测试程序在我们论坛中可 以下载）。 4. 利用 SignalTap II 对数据进行实时采集。 十一、 注意 1. 此 ADDA 模块可以直接与更新后的 FPGA 黑金开发板、FPGA 黑金开发板 学生版相连使用。之前版本的黑金开发板（未引出标准 34 针扩展口的） 不能与此模块相连，需要通过跳线来实验。 十二、 原理图 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 D D C C B B A A DADB0 DADB1 DADB2 DADB3 DADB4 DADB5 DADB6 DADB7 DACLK DADB[0..7] ADDB0 ADDB1 ADDB2 ADDB3 ADDB4 ADDB5 ADDB6 ADDB7 VREF ADCLK VREF AIN NREF VREF NREF ADDB[0..7] DACLK DADB6 DADB5 DADB7 DADB4 DADB3 DADB2 DADB1 DADB0 ADDB0 ADDB2 ADDB3 ADDB1 ADDB4 ADDB5 ADDB6 ADDB7 ADCLK DCOM VCC DCOM VCC +5V DCOM D3V3 DCOM DCOM DCOM DCOM -5V DCOM D3V3 DCOM D3V3 DCOM DCOM DCOM DCOM DCOM DCOM DCOM DCOM +5V -5V DCOM DCOM DCOMDCOMDCOMDCOMDCOMDCOM DCOM -5V +5V DCOM DCOM D3V3 DCOM DCOMDCOM DCOM DCOM DCOM D3V3 DCOM DCOM DCOM DCOM +5V -5V -5V +5V VCC DCOM DCOM +5V DCOM -5V D3V3 DCOM DCOM D3V3 DCOM DCOM Title Size Document Number Rev Date: Sheet of Http://www.heijin.org 0 AAB B 1 1Monday, October 10, 2011 Title Size Document Number Rev Date: Sheet of Http://www.heijin.org 0 AAB B 1 1Monday, October 10, 2011 Title Size Document Number Rev Date: Sheet of Http://www.heijin.org 0 AAB B 1 1Monday, October 10, 2011 输入范围：-5v~+5 转换公式：Vout=(1/5)Vin+1 当Vin = 5，Vout = 2； 当Vin = -5，Vout = 0； U8 AD9280 U8 AD9280 DRVDD 2 D05 D16 D27 D38 D49 D510 D611 D712 OTR13 CLK 15 THREESTATE 16 STBY 17 REFSNS 18 CLAMP 19 CLAMPIN 20 REFTS 21 REFTF 22 MODE 23 REFBF 24 REFBS 25 VREF 26 AIN 27 AVDD 28 C12 72p C12 72p R14 2K R14 2K L4 470nHL4 470nH L9 470nHL9 470nH R9 1KR9 1K T3 TP T3 TP U5 AD8065 U5 AD8065 +IN3 - V S 2 VOUT 1 -IN4 + V S 5 C30 104 C30 104 U2 1117-3.3 U2 1117-3.3 G N D 1 O U T 2 I N 3 = 4 U3 AD9708 U3 AD9708 DB71 DB62 DB53 DB44 DB35 DB26 DB1 7 DB08 SLEEP15 REFLO16 REFIO17 FSADG18 COMP119 IOUTB 21 IOUTA 22 COMP223 AVDD24 DVDD27 CLK28 R4 100 R4 100 C2 104 C2 104 R1 1.3R1 1.3 R22 10KR22 10K + - U9B TL072 + - U9B TL072 5 6 7 R13 1KR13 1K C14 104 C14 104 R2 1KR2 1K C25 104 C25 104 C22 104 C22 104 C5 104 C5 104 C17 18p C17 18p C31 104 C31 104 L6 820nHL6 820nH T4 TPT4 TP L3 22uHL3 22uH C20 18p C20 18p C21 10p C21 10p C3 104 C3 104 T7 TP T7 TP U4 AD8065 U4 AD8065 +IN3 - V S 2 VOUT 1 -IN4 + V S 5 + EC5 470uF/16V + EC5 470uF/16V C11 72p C11 72p U6 5K U6 5K + EC1 100uF/16V + EC1 100uF/16V R20 2KR20 2K C15 104 C15 104 R3 3K R3 3K C27 104 C27 104 R11 100 R11 100 C6 104 C6 104 + - V + V - U9A TL072 + - V + V - U9A TL072 3 2 1 8 4 + EC7 470uF/16V + EC7 470uF/16V C23 104 C23 104 + EC2 100uF/16V + EC2 100uF/16V C4 104 C4 104 L5 470nHL5 470nH T5 TP T5 TP C16 104 C16 104 C9 240p C9 240p C26 105 C26 105 R15 2K R15 2K J4 CON34 J4 CON34 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 C7 104 C7 104 L2 22uHL2 22uH T13 GND T13 GND R7 51/2512R7 51/2512R8 1KR8 1K D2 1N4148D2 1N4148 C10 18p C10 18p C18 72p C18 72p U1 MC34063A U1 MC34063A SC 1 SE 2 TC 3 GND 4FB5 VCC6 IPK7 DRI8 L7 470nHL7 470nH C28 104 C28 104 T8 TP T8 TP R12 100 R12 100 T1 TP T1 TP R19 2KR19 2K R17 18KR17 18K C13 18p C13 18p C24 10uF/16V C24 10uF/16V T6 TP T6 TP + EC6 470uF/16V + EC6 470uF/16V D1 SS14 D1 SS14 T15 GND T15 GND R10 1KR10 1K J3 ADCIN J3 ADCIN 1 2 L8 820nHL8 820nH C29 104 C29 104 C8 104 C8 104 R16 22R16 22 T2 TP T2 TP T9 TP T9 TP R5 100 R5 100 L1 100uH L1 100uH D3 1N4148D3 1N4148 J2 DACOUT J2 DACOUT 1 2 C19 72p C19 72p R6 1K R6 1K U7 AD8065 U7 AD8065 +IN 3 - V S 2 VOUT1 -IN 4 + V S 5 C1 104 C1 104 R21 20KR21 20K 高速ADDA使用指南REV1.0.pdf 技术支持 常见问题解答 官方博客 官方淘宝店 一、 /产品图片 二、 致谢 三、 硬件结构 四、 数模转换（DA）电路 五、 //波形展示 六、 模数转换（AD）电路 七、 SignalTap II波形 八、 接口定义（原理图中的J4） 九、 DA实验操作步骤 十、 AD实验操作步骤 十一、 注意 十二、 原理图 SCHEMATIC1 _ SCH