探索 EV - ADF5901SD2Z 評(píng)估板：24 GHz VCO 與 PGA 的實(shí)踐之旅

在電子工程師的日常工作中，對(duì)各類高性能芯片和模塊的評(píng)估與測試是不可或缺的環(huán)節(jié)。今天，我們就來深入了解一下 EV - ADF5901SD2Z 評(píng)估板，它主要用于評(píng)估 ADF5901 24 GHz 壓控振蕩器（VCO）和可編程增益放大器（PGA）以及 2 通道功率放大器（PA）輸出的性能。

文件下載：EV-ADF5901SD2Z.pdf

評(píng)估板特性與套件內(nèi)容

評(píng)估板特性

EV - ADF5901SD2Z 評(píng)估板集成了 ADF5901 24 GHz VCO 和 PGA 以及 2 通道 PA 輸出，同時(shí)還包含 ADF4159 13 GHz 分?jǐn)?shù) N 頻率合成器。并且，配套的軟件支持通過 PC 對(duì) ADF5901 和 ADF4159 的功能進(jìn)行控制，為工程師提供了便捷的操作體驗(yàn)。

評(píng)估套件內(nèi)容

評(píng)估套件包含 EV - ADF5901SD2Z 評(píng)估板，不過還需要額外的設(shè)備來完成評(píng)估工作。

額外設(shè)備需求

• PC：運(yùn)行 Windows? XP 或更高版本的操作系統(tǒng)。
• EVAL - SDP - CS1Z 系統(tǒng)演示平臺(tái)串口（SDP - S）板：用于對(duì) ADF5901 設(shè)備進(jìn)行軟件編程，但該板不包含在套件中，需要單獨(dú)購買。
• 頻譜分析儀：用于分析信號(hào)頻譜。
• 示波器（可選）：可用于觀察信號(hào)波形。
• 5 V 電源：為評(píng)估板供電。

所需文檔和軟件

• 文檔：需要參考 ADF5901 數(shù)據(jù)手冊(cè)，它包含了 ADF5901 的完整規(guī)格信息，在使用評(píng)估板時(shí)應(yīng)與本用戶指南結(jié)合參考。
• 軟件：需要安裝 Analog Devices ADF5901 軟件，該軟件用于控制評(píng)估板和相關(guān)芯片的功能。

評(píng)估板硬件概述

硬件構(gòu)成

EV - ADF5901SD2Z 評(píng)估板上有 ADF5901、ADF4159 芯片，還有用于本地振蕩器（LO）輸出和兩個(gè)收發(fā)器（Tx）輸出的三個(gè)高頻 K 型 SMA 連接器，以及用于 AUX 和 AUX (overline{ AUX }) 輸出的兩個(gè)高頻 SMA 連接器，同時(shí)配備了用于電源的香蕉連接器和用于串口接口的連接器。

電源供應(yīng)

評(píng)估板通過 5 V 外部電源供電，電源連接方式需按照評(píng)估板快速啟動(dòng)步驟中的說明進(jìn)行操作。

輸入信號(hào)

• 參考信號(hào)：由 100 MHz 溫度控制晶體振蕩器（TCXO）提供必要的參考信號(hào)，也可根據(jù)需要使用外部 REFIN 信號(hào)。
• VTUNE 控制：可以從 ADF4159 控制 VTUNE，也可以通過移除 R20 并關(guān)閉 ADF4159 的電源，通過 J7 外部控制 VTUNE。

輸出信號(hào)

ADF5901 的 Tx 和 LO 輸出包含直流偏置電壓，可在 J8（TXOUT1）、J9（TXOUT2）和 J4（LOOUT）輸出 SMA 接口獲取。

默認(rèn)操作

EV - ADF5901SD2Z 上包含了操作 ADF5901 所需的所有必要組件，在默認(rèn)情況下即可進(jìn)行相關(guān)操作。

評(píng)估板快速啟動(dòng)步驟

1. 連接電源：將 5 V 電源連接到香蕉連接器 P3，將 GND 連接到香蕉連接器 P2。
2. 安裝軟件：按照屏幕上的說明安裝 ADF5901 軟件。
3. 連接控制器板：將 EVAL - SDP - CS1Z 控制器板連接到 PC 和 EV - ADF5901SD2Z 評(píng)估板。
4. 安裝硬件驅(qū)動(dòng)：按照屏幕上的說明安裝硬件驅(qū)動(dòng)。
5. 運(yùn)行軟件：運(yùn)行 ADF5901 軟件。
6. 選擇設(shè)備和連接方式：在軟件前面板窗口的“Select Device and Connection”選項(xiàng)卡中選擇 ADF5901、ADF4159 和 SDP 板（黑色）。
7. 確認(rèn)連接狀態(tài)：確保前面板上顯示“SDP 板已連接”的消息。
8. 連接信號(hào)源分析儀：將交流耦合信號(hào)源分析儀連接到 TX2 輸出 SMA 接口 J9。
9. 寫入寄存器：點(diǎn)擊“ADF5901 Controls”選項(xiàng)卡，然后點(diǎn)擊“Write All Registers”。
10. 初始化 ADF5901：點(diǎn)擊“ADF5901 Controls”選項(xiàng)卡，然后點(diǎn)擊“Initialize ADF5901”。
11. 測量結(jié)果：在 TXOUT2（J9）處測量輸出信號(hào)。

控制軟件使用說明

軟件安裝

控制軟件隨 EV - ADF5901SD2Z 評(píng)估板附帶在 CD 上，安裝時(shí)按照屏幕上的說明進(jìn)行操作。

軟件運(yùn)行步驟

1. 選擇文件：在桌面或開始菜單中選擇 ADF5901 和 ADF4159 文件。
2. 選擇設(shè)備和連接方式：在“Select Device and Connection”選項(xiàng)卡中選擇設(shè)備和連接方式，然后點(diǎn)擊“Connect”。
3. 確認(rèn)連接狀態(tài)：確認(rèn)窗口左下角顯示“Analog Devices Eval Board connected”，否則軟件與評(píng)估板未連接。需要注意的是，連接 EV - ADF5901SD2Z 時(shí)，狀態(tài)標(biāo)簽大約需要 5 到 10 秒才能改變。

控制 ADF5901 設(shè)置

在軟件前面板窗口中選擇“ADF5901 Controls”選項(xiàng)卡，可以對(duì) ADF5901 的設(shè)置進(jìn)行控制。例如，在“RF Settings”部分設(shè)置校準(zhǔn)頻率，在 VCO Frequency 文本框中輸入所需的輸出頻率（單位為 MHz）。還可以使用寄存器部分選擇 ADF5901 的通用選項(xiàng)，包括校準(zhǔn)控制和寄存器回讀。在設(shè)備初次上電時(shí)，點(diǎn)擊“Initialize ADF5901”以執(zhí)行 ADF5901 數(shù)據(jù)手冊(cè)中描述的初始化序列。

控制 ADF4159 設(shè)置

選擇“ADF4159 Controls”選項(xiàng)卡來控制 ADF4159 的設(shè)置。在“Main Controls”選項(xiàng)卡中設(shè)置 RF 輸出頻率為 ADF5901 VCO 輸出的一半，并將參考頻率設(shè)置為與應(yīng)用的參考信號(hào)相同。根據(jù)參考頻率、R 計(jì)數(shù)器、參考倍頻器和參考二分頻器計(jì)算 PFD 頻率，并確保 PFD Frequency 框中的值與環(huán)路濾波器設(shè)計(jì)中指定的值匹配。在“PLL Settings”部分，將電荷泵設(shè)置編程為環(huán)路濾波器設(shè)計(jì)的值，當(dāng)使用反相有源環(huán)路濾波器配置時(shí)，將相位檢測器極性編程為負(fù)（本評(píng)估板使用的是無源環(huán)路濾波器）。使用“Muxout”下拉框選擇連接到 MUXOUT 引腳輸出的信號(hào)，點(diǎn)擊每個(gè)寄存器值下方的按鈕將該值寫入設(shè)備。

配置 ADF4159 斜坡功能

選擇“Ramps and Shift Keying”選項(xiàng)卡來配置 ADF4159 的斜坡功能。在“Ramp mode”下拉框中選擇斜坡類型，并在 CLK1 框和 Up Ramp 框中設(shè)置各種斜坡參數(shù)。例如，對(duì)于 ADF5901 Tx 輸出的 200 MHz 連續(xù)三角斜坡，PLL 應(yīng)編程為 100 MHz 斜坡，因?yàn)?EV - ADF5901SD2Z 使用 ADF5901 輔助輸出，輸出信號(hào)為 12 GHz。設(shè)置完軟件中的每個(gè)參數(shù)后，必須將其寫入設(shè)備。

評(píng)估與測試

評(píng)估測試步驟

1. 按照屏幕上的說明安裝 ADF5901 評(píng)估軟件。
2. 將 EVAL - SDP - CS1Z 控制器板連接到 EV - ADF5901SD2Z 評(píng)估板。
3. 將直流阻斷的 J9（TXOUT2）連接到頻譜分析儀。
4. 點(diǎn)擊 ADF5901 圖標(biāo)運(yùn)行 ADF5901 軟件。
5. 在軟件前面板窗口的“Select Device and Connection”選項(xiàng)卡中選擇 USB 板和 ADF5901 設(shè)備。
6. 在“ADF4159 Main Controls”選項(xiàng)卡中點(diǎn)擊“Write All Registers”為 ADF4159 上電。
7. 在“ADF5901 Controls”選項(xiàng)卡中點(diǎn)擊“Initialize ADF5901”為 ADF5901 上電并進(jìn)行校準(zhǔn)。
8. 在 J9 SMA 接口處測量 TXOUT2 輸出信號(hào)。

評(píng)估板原理圖與布局

文檔中提供了 EV - ADF5901SD2Z 的原理圖（圖 7 - 圖 14）和評(píng)估板布局圖（圖 15 和圖 16），這些資料對(duì)于深入了解評(píng)估板的電路結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)非常有幫助。

物料清單

物料清單詳細(xì)列出了評(píng)估板上使用的各種組件，包括電容、電阻、芯片、連接器等的數(shù)量、參考設(shè)計(jì)編號(hào)、部件描述、制造商和部件編號(hào)等信息，為工程師進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)和維護(hù)提供了重要參考。

相關(guān)鏈接

文檔中還提供了一些相關(guān)產(chǎn)品的鏈接，如 ADF5901、ADF4159 和 ADP7104 的產(chǎn)品頁面，方便工程師進(jìn)一步了解這些產(chǎn)品的詳細(xì)信息。

靜電放電（ESD）注意事項(xiàng)

該評(píng)估板是靜電放電（ESD）敏感設(shè)備，帶電設(shè)備和電路板可能會(huì)在無檢測的情況下放電。盡管產(chǎn)品具有專利或?qū)Ｓ?a href="http://m.sdkjxy.cn/tags/保護(hù)電路/" target="_blank">保護(hù)電路，但受到高能量 ESD 作用的設(shè)備仍可能受損。因此，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)?ESD 預(yù)防措施，以避免性能下降或功能喪失。

法律條款與條件

使用該評(píng)估板即表示同意相關(guān)的條款和條件，除非已購買評(píng)估板，否則應(yīng)遵循 Analog Devices 標(biāo)準(zhǔn)銷售條款和條件。評(píng)估板僅用于評(píng)估目的，用戶不得將其出租、租賃、展示、銷售、轉(zhuǎn)讓、分配、再許可或分發(fā)，也不得允許任何第三方訪問。評(píng)估板的所有權(quán)歸 Analog Devices 所有，用戶需對(duì)其保密，不得向任何其他方披露或轉(zhuǎn)讓。用戶不得拆解、反編譯或逆向工程評(píng)估板上的芯片，如有損壞、修改或更改需通知 Analog Devices，且修改必須符合適用法律。Analog Devices 可隨時(shí)終止協(xié)議，用戶需歸還評(píng)估板。評(píng)估板按“原樣”提供，Analog Devices 不提供任何形式的保證或陳述，其總責(zé)任限于 100 美元。用戶不得直接或間接將評(píng)估板出口到其他國家，并需遵守美國聯(lián)邦出口法律和法規(guī)。協(xié)議受馬薩諸塞州實(shí)體法管轄，相關(guān)法律訴訟將在馬薩諸塞州薩福克縣的州或聯(lián)邦法院審理。

通過以上對(duì) EV - ADF5901SD2Z 評(píng)估板的詳細(xì)介紹，相信工程師們對(duì)其有了更全面的了解。在實(shí)際應(yīng)用中，大家可以根據(jù)這些信息進(jìn)行評(píng)估和測試，充分發(fā)揮評(píng)估板的性能。你在使用類似評(píng)估板時(shí)遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。