深入解析 EVAL - ADA4350RUZ - P 評估板：助力 FET 輸入模擬前端評估

在電子設(shè)計領(lǐng)域，評估板是工程師們快速驗證和測試芯片性能的重要工具。今天，我們就來詳細探討一下 EVAL - ADA4350RUZ - P 評估板，它主要用于評估采用 28 引腳、9.8 mm × 6.4 mm 薄收縮小外形封裝（TSSOP）的 ADA4350 芯片。

文件下載：EVAL-ADA4350RUZ-P.pdf

評估板特性亮點

快速原型搭建

該評估板支持快速面包板搭建和原型設(shè)計，用戶可以根據(jù)自身需求定義電路配置，大大縮短了開發(fā)周期。

便捷連接

評估板配備邊緣安裝的 SMA 連接器，方便與測試設(shè)備和其他電路進行連接，提高了測試效率。

漏電防護

采用了保護環(huán)設(shè)計，能夠有效減少漏電流，提高電路的穩(wěn)定性和準確性。

評估板硬件剖析

電源供應

保護環(huán)特性

評估板采用兩層靜電防護設(shè)計，以減少漏電流進入跨阻放大器（TIA）節(jié)點。在頂層銅層，有 5 密耳寬的保護環(huán)環(huán)繞反相和同相輸入組件，并通過 5 密耳直徑的過孔與內(nèi)部接地銅層相連。每個連接到 TIA 反相和同相輸入的組件焊盤也通過 5 密耳直徑的過孔與內(nèi)部銅跡線相連。不過，這種防護方案會給 TIA 反相節(jié)點增加 35 pF 的寄生電容。

頻率響應

評估板配置為模擬光電二極管輸入，光電二極管電容由 51 pF 的電容 C1 表示，光電二極管電流由輸入電壓 Vin - N 和 100 kΩ 的電阻 R2 模擬。TIA 所看到的總電容為 91 pF，包括 ADA4350 的輸入電容（2 pF + 3 pF）、光電二極管電容（51 pF）和靜電防護的寄生電容（35 pF）。五個反饋電阻值大約相隔 1/2 十倍頻程，五個補償電容則是為了實現(xiàn)最大帶寬和最大增益平坦度而選擇的。圖 3 和圖 4 展示了安裝和未安裝補償電容時的歸一化跨阻和噪聲增益。

評估板控制模式

手動模式

評估板可通過 DIP 開關(guān)進行手動增益選擇。DIP 開關(guān)打開位置代表邏輯 0，要手動操作，需將啟用開關(guān)設(shè)置為邏輯 1（關(guān)閉位置），MODE 開關(guān)設(shè)置為邏輯 1（關(guān)閉位置）。選擇一個增益時，將所有增益選擇開關(guān) P0 至 P4 設(shè)置為邏輯 0（打開位置），然后將相應的增益選擇開關(guān)設(shè)置為邏輯 1（關(guān)閉位置）。需要注意的是，手動模式下只能訪問五個反饋路徑（FB0 至 FB4），選擇多個增益會使所選反饋電阻并聯(lián)。

SPI 控制（并行模式）

并行模式與手動模式類似，只是使用五條數(shù)字控制線（P0 至 P4）代替手動開關(guān)。同樣將啟用開關(guān)設(shè)置為邏輯 1（關(guān)閉位置），MODE 開關(guān)設(shè)置為邏輯 1（關(guān)閉位置），將 DIP 開關(guān)（P0 至 P4）設(shè)置為邏輯 1（關(guān)閉位置），并將外部微控制器或 FPGA 的邏輯輸出連接到 P0 至 P4 開關(guān)旁邊的鍍孔。每條數(shù)字線上的邏輯 1 選擇相應的增益，同時對多條線施加邏輯 1 會使所選增益并聯(lián)。

SPI 控制（串行模式）

將 MODE 開關(guān)和 LATCH 開關(guān)設(shè)置為邏輯 0（打開位置），ENABLE 開關(guān)設(shè)置為邏輯 1（關(guān)閉位置），將其他增益選擇開關(guān)（P1 至 P4）設(shè)置為邏輯 1（關(guān)閉位置），然后按以下步驟操作：

1. 將 Analog Devices 的 SDP - S 控制器板插入 ADA4350 評估板的 120 引腳連接器。SDP - S 控制板可從 Analog Devices 購買，用戶也可以通過評估板上的 5 引腳 SPI 連接器使用單獨的 SPI 接口。
2. 從 http://www.analog.com/ada4350 - demoinstaller 下載 LabVIEW 控制面板，解壓文件，點擊 setup.exe 并按照安裝提示操作。安裝成功后，ADA4350 評估圖標將出現(xiàn)在“開始”>“程序”>“Analog Devices”下。
3. 打開 LabVIEW 控制面板，用戶可以通過該面板打開和關(guān)閉 ADA4350 開關(guān)矩陣中的各個開關(guān)。例如，要選擇 FB0 反饋路徑，點擊 S0 和 S6 開關(guān)，然后點擊“寫入新配置”按鈕。

增益選擇開關(guān)（S0 至 S5）的串聯(lián)內(nèi)部電阻約為 350 Ω，會作為電阻串聯(lián)在 TIA 輸出端，而 S6 至 S11 的開關(guān)電阻約為 150 Ω。

評估板靜電防護與其他信息

靜電防護

評估板通過保護環(huán)（由輸入周圍的紅色封閉區(qū)域表示）來減少進入輸入的漏電流，從而避免產(chǎn)生偏移。保護環(huán)從頂層銅層一直延伸到內(nèi)層并進入接地層。

原理圖與裝配圖

評估板的原理圖、組件側(cè)裝配圖和層堆疊圖分別如圖 10、圖 11 和圖 12 所示，這些圖為工程師進行電路設(shè)計和分析提供了重要參考。

物料清單

評估板的物料清單包含了各種組件，如電源連接器、電容、電阻、芯片等，具體信息可參考表 2。

注意事項

該評估板是靜電放電（ESD）敏感設(shè)備，盡管產(chǎn)品具有專利或?qū)Ｓ?a href="http://m.sdkjxy.cn/tags/保護電路/" target="_blank">保護電路，但高能量 ESD 仍可能對設(shè)備造成損壞，因此在使用過程中需采取適當?shù)?ESD 預防措施。同時，使用評估板需遵守相關(guān)的法律條款和條件，包括使用目的限制、保密要求、禁止拆解和反向工程等。

總之，EVAL - ADA4350RUZ - P 評估板為工程師提供了一個便捷的平臺，用于評估 ADA4350 芯片的性能。通過對其特性、硬件、控制模式等方面的了解，工程師可以更好地利用該評估板進行電路設(shè)計和測試。你在使用類似評估板的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗。