MAX14813評估套件：助力高效評估與設(shè)計

在電子設(shè)計領(lǐng)域，對于高性能芯片的評估和應(yīng)用是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。今天，我們就來深入了解一下MAX14813評估套件（EV kit），它為評估MAX14813高壓、高頻、三級八通道/五級四通道脈沖發(fā)生器提供了可靠的解決方案。

文件下載：MAX14813EVKIT#.pdf

套件概述

MAX14813評估套件是一款經(jīng)過驗證的設(shè)計，用于評估MAX14813芯片。它具備通過板載USB - SPI接口、高頻時鐘發(fā)生器和同步觸發(fā)器來控制MAX14813的能力。此外，套件還包含一個圖形用戶界面（GUI），可用于測試IC的波束形成功能，構(gòu)成了一個完整的基于PC的評估系統(tǒng)。

套件內(nèi)容

• MAX14813EVKIT#：包含MAX14813EWX +芯片。
• USB電纜：A型公頭到B型公頭。

優(yōu)勢與特性

• 易于評估：可輕松對MAX14813進行評估。
• 模式可配置：支持三級或五級模式。
• 可編程設(shè)置：主時鐘頻率和觸發(fā)器可編程，還可選擇外部時鐘和外部觸發(fā)器。
• 輸出監(jiān)測：配備3.5mm示波器探頭插孔，方便監(jiān)測高壓輸出。
• 軟件兼容性：與Windows XP、Windows 7、Windows 8.1、Windows 10兼容。
• 品質(zhì)保證：完全組裝和測試，具有經(jīng)過驗證的PCB布局，符合RoHS標準。

快速啟動

所需設(shè)備

• MAX14813 EV套件
• A型公頭到B型公頭USB電纜
• 可選的自定義控制器板或模式發(fā)生器，用于驅(qū)動INN1 - INN8、INP1 - INP8控制信號
• 電源：+3.3V DC，100mA（若使用板載LDO則可選）；+5V DC，1A； - 5V DC，0.5A（若使用板載LDO則可選）；+5V至+100V DC，30mA（+100V）至600mA（+5V）； - 5V至 - 100V DC， - 30mA（ - 100V）至 - 600mA（ - 5V）；可選（五級配置）+5V至+100V DC，30mA（+100V）至600mA（+5V）；可選（五級配置） - 5V至 - 100V DC， - 30mA（ - 100V）至 - 600mA（ - 5V）
• 數(shù)字存儲示波器

在使用EV套件和GUI之前，建議工程師先閱讀MAX14813 IC數(shù)據(jù)手冊。

操作步驟

1. 訪問www.maximintegrated.com/evkitsoftware下載最新版本的EV套件軟件MAX14813EVKitSetupV1.0.ZIP。
2. 將軟件保存到臨時文件夾并解壓ZIP文件。
3. 運行臨時文件夾中的MAX14813EVKitSetupV1.0.exe程序，安裝EV套件軟件和USB驅(qū)動?？赡軙霈F(xiàn)詢問是否允許程序?qū)τ嬎銠C進行更改的消息框，點擊“是”。
4. 程序文件將復(fù)制到PC，并在Windows開始菜單的“程序”中創(chuàng)建圖標。安裝過程結(jié)束時，安裝程序?qū)覨TDI芯片CDM驅(qū)動的安裝程序。
5. 按照安裝程序的說明完成驅(qū)動安裝，點擊“完成”。軟件默認安裝在程序文件目錄中。
6. 使用USB電纜將EV套件連接到PC，Windows應(yīng)自動識別設(shè)備，安裝驅(qū)動，并在系統(tǒng)圖標菜單附近顯示硬件已準備好使用的消息。
7. 硬件準備好后，通過在開始菜單的“程序”中打開其圖標來啟動EV套件軟件。軟件啟動后，應(yīng)自動連接到EV套件硬件，右下角狀態(tài)欄應(yīng)顯示“MAX14813 EV Kit Hardware Connected”。若未連接，可從“設(shè)備”菜單中選擇“連接硬件”進行驗證。

工作模式

波束形成模式（MODE1 = MODE2 = 1）

1. 使用B型USB電纜將PC連接到EV套件，Windows應(yīng)自動識別設(shè)備并在右下角狀態(tài)欄顯示EV套件驅(qū)動已安裝且硬件準備好使用的消息。
2. 驗證所有跳線是否處于EV套件的默認位置。
3. 將+5V DC電源連接到VCC_EXT測試點。
4. 將 - 5V DC電源連接到VEE_EXT測試點。
5. 將+3.3V DC電源連接到VIO_EXT測試點。
6. 將+5V至+100V DC電源連接到VPPA測試點。
7. 將 - 5V至 - 100V DC電源連接到VNNA測試點。
8. 若使用五級配置，需要為VPPA和VPPB、VNNA和VNNB分別提供電源，此時應(yīng)拆除VPPA_VPPB和VNNA_VNNB分流器，并將可選的+5V至+100V DC電源連接到VPPB，可選的 - 5V至 - 100V電源連接到VNNB。
9. 開啟步驟3至8中的所有電源。
10. 通過提供的GUI對設(shè)備和時鐘發(fā)生器芯片進行編程，以獲得所需的輸出。
11. 為觀察IC的輸出信號，將示波器連接到HVOUT1 - HVOUT8示波器探頭插孔。

直接模式（MODE1 = 1且MODE2 = 0或MODE1 = 0且MODE2 = 1）

直接模式不由SPI端口控制，而是由輸入控制引腳控制。INP4/TRIG引腳具有雙重功能：在直接模式下作為標準控制引腳INPx工作，在波束形成模式下承擔(dān)觸發(fā)功能。由于EV套件默認配置為波束形成模式，INP4/TRIG引腳通過0Ω電阻（R0_TR）連接到時鐘發(fā)生器的輸出。要在直接模式下使用EV套件，需要拆除R0_TR，安裝R0_TR1（0Ω），并打開所有SW1微動開關(guān)。

操作步驟如下：

1. 將自定義控制器板或模式發(fā)生器信號連接到H1和H2接頭，以驅(qū)動INN1 - INN8、INP1 - INP8控制信號。
2. 驗證所有跳線是否處于正確位置，具體如下：
   • 更改MODE2和MODE1的跳線設(shè)置，將MAX14813配置為直接模式，可選擇三級配置（MODE2 = 0，MODE1 = 1）或五級配置（MODE2 = 1，MODE1 = 0）。
   • 安裝CC0、CC1跳線以選擇所需的驅(qū)動電流。
3. 將+5V DC電源連接到VCC_EXT測試點。
4. 將 - 5V DC電源連接到VEE_EXT測試點。
5. 將+3.3V DC電源連接到VIO_EXT測試點。
6. 將+5V至+100V DC電源連接到VPPA測試點。
7. 將 - 5V至 - 100V DC電源連接到VNNA測試點。
8. 若使用五級配置，需要為VPPA和VPPB、VNNA和VNNB分別提供電源，此時應(yīng)拆除VPPA_VPPB和VNNA_VNNB分流器，并將可選的+5V至+100V DC電源連接到VPPB，可選的 - 5V至 - 100V電源連接到VNNB。
9. 確保所有控制信號INPx和INNx穩(wěn)定為低電平。
10. 開啟步驟3至8中的所有電源。
11. 在INPx和INNx輸入控制引腳上施加信號。
12. 為觀察IC的輸出信號，將示波器連接到HVOUT1 - HVOUT8示波器探頭插孔。

軟件詳細說明

GUI用于支持在波束形成模式下對MAX14813進行評估，僅支持內(nèi)部線存儲器模式。若用戶希望使用外部線存儲器模式，可將外部SPI信號硬連接到SPI連接器。

主窗口

EV套件軟件的主窗口包含三個選項卡：配置、線表和脈沖波表，以及一個可從任何選項卡訪問的面板，用于控制主時鐘和觸發(fā)器（時鐘/觸發(fā)器控制）。

配置選項卡

該選項卡提供了從功能角度選擇和配置IC的界面。為使MAX14813輸出模式，可按以下順序操作：

1. 按下“Reset RAMs”按鈕，清除脈沖波表、線號表和線類型表。
2. 按下“Reset Registers”按鈕，清除任何寄存器的內(nèi)容和可能的錯誤。
3. 按下“Initialize”按鈕，用默認值預(yù)填充配置選項卡。
4. 由于所有通道均已啟用，可通過選中或取消選中相應(yīng)的“Channel Enable”復(fù)選框和“Channel TX Enable”復(fù)選框來驗證是否要使用所有通道。
5. 使用線號表地址、線類型表地址和INV復(fù)選框配置內(nèi)部線存儲器模式，然后按下“Set”按鈕。這對應(yīng)于MAX14813 IC數(shù)據(jù)手冊寄存器映射中的“Set New Line 1”命令。若不熟悉EV套件，建議不要更改默認值。
6. 點擊“Refresh”將更新錯誤狀態(tài)標志，紅色表示錯誤，綠色表示正常。具體標志含義可參考MAX14813 IC數(shù)據(jù)手冊。

線表選項卡

該選項卡允許軟件設(shè)置線類型表和線號表。線類型表將為所有通道配置周期數(shù)、脈沖持續(xù)時間、脈沖發(fā)生器的驅(qū)動電流等；線號表將為每個單獨的通道配置通道延遲、脈沖波表中的模式地址等。

為使MAX14813輸出模式，可按以下順序操作：

1. 進入線類型表，它是一個影響所有通道的全局寄存器，包含128個地址（從0到127）。
2. 使用線類型表的地址（十六進制）選擇要寫入的地址。若不熟悉EV套件，建議不要更改默認值。
3. 填寫“Cycles number”以選擇模式重復(fù)的次數(shù)，0表示一個周期。
4. 填寫“Pulse Width number”以選擇每個脈沖持續(xù)的時鐘周期數(shù)，0表示脈沖將持續(xù)一個時鐘周期。例如，要從20MHz主時鐘生成5MHz模式，若脈沖波表為VPP、VNN和EOP，則脈沖寬度應(yīng)為1。
5. 編程“Current list”以設(shè)置所需的脈沖發(fā)生器電流。
6. 選中“CWD”復(fù)選框以實現(xiàn)連續(xù)模式，取消選中則為有限模式。啟用CWD功能時，請仔細檢查VPP_和VNN_電源電壓：VPP和VNN必須設(shè)置為低電壓（小于+/-8V），否則在CWD模式下使用較高電壓會損壞設(shè)備。
7. 按下“Write”按鈕更新脈沖發(fā)生器存儲器。

在線表選項卡中，還可更改每個通道的線號表參數(shù)。以通道1為例，可按以下步驟編程線號表：

1. 使用線號表的地址選擇要寫入的地址，它包含1536個地址（從0到1535）。若不熟悉EV套件，建議不要更改默認值。
2. 填寫“Delay number”以選擇該通道的延遲時鐘周期數(shù)，0表示延遲僅由固定內(nèi)部延遲設(shè)置（具體細節(jié)參考MAX14813 IC數(shù)據(jù)手冊）。
3. 填寫“Pulse Wave Table Address Pointer number”以選擇要使用的脈沖波表中的模式地址。
4. 若通道在模式傳輸后進入接收模式，可選中“RX”復(fù)選框。

還可使用“Line Number Table CH1 - 8”同時為所有通道的特定地址寫入相同的值。

脈沖波表選項卡

該選項卡允許使用軟件將所需模式寫入不同的脈沖波表通道。例如，在三級波束形成模式下，要在通道1上創(chuàng)建VPP、VNN、ZERO和EOP模式，可按以下順序操作：

1. 使用脈沖波表的地址（十六進制）選擇要寫入的地址，它包含1024個地址（從0到1023）。若不熟悉EV套件，建議不要更改默認值。
2. 使用下拉菜單在前四個字段中填寫VPP、VNN、ZERO和EOP，然后按下“Write”按鈕。必須以EOP（模式結(jié)束）結(jié)束所有序列，否則脈沖發(fā)生器將無法知道何時停止。
3. 若需要，可使用相同的技術(shù)為其余通道創(chuàng)建其他模式。

“Pulse Wave Table CH1 - 8”可用于同時為所有通道編程相同的模式。

時鐘/觸發(fā)器控制

可通過EV套件軟件的時鐘/觸發(fā)器控制框?qū)Π遢d高速時鐘和觸發(fā)器發(fā)生器進行編程。MAX14813成功配置后，啟用時鐘和觸發(fā)器頻率以啟動波束形成模式操作。

啟用板載時鐘和觸發(fā)器頻率的步驟如下：

1. 從下拉菜單中選擇合適的時鐘頻率。
2. 選擇合適的觸發(fā)器頻率，它將決定模式的脈沖重復(fù)頻率（PRF）。
3. 選中“Power - On”復(fù)選框。
4. 選中“Trigger”復(fù)選框，觸發(fā)器將啟動，脈沖發(fā)生器將以所需的設(shè)備頻率和脈沖重復(fù)頻率（PRF）發(fā)射編程模式。
5. 若要停止模式，取消選中“Trigger”復(fù)選框。

硬件詳細說明

電源供應(yīng)

EV套件可完全由外部電源供電，也可使用板載LDO生成低壓電源。默認情況下，配置為使用外部電源，因此需要提供VCC_EXT、VEE_EXT和VIO_EXT。若要啟用LDO，需安裝VCC_REG分流器，并將VIO_SEL和VEE_SEL跳線移至2 - 3位置，此時僅需VCC_EXT。

若VPPA和VPPB、VNNA和VNNB使用公共電壓電源，則需通過VNNA和VPPA測試點分別從外部電源提供兩個完全獨立的高壓電源。若為VNNA和VNNB、VPPA和VPPB使用單獨的電源，則需通過VNNA、VNNB、VPPA和VPPB測試點分別從外部電源提供四個完全獨立的高壓電源，此時應(yīng)拆除VPPA_VPPB和VNNA_VNNB分流器。

可編程高速時鐘發(fā)生器和觸發(fā)器

EV套件具有一個可通過GUI編程的板載高速時鐘發(fā)生器，該發(fā)生器還將產(chǎn)生與時鐘同步的觸發(fā)信號。觸發(fā)頻率（PRF）可通過GUI以與時鐘相同的方式進行編程，也可將觸發(fā)器鎖定在低或高狀態(tài)。這在脈沖發(fā)生器配置為CW模式時非常有用：觸發(fā)器的高狀態(tài)將啟動CW序列，低狀態(tài)將停止它。

FTDI芯片接收來自GUI的USB命令，并將其轉(zhuǎn)換為μ - wire/SPI信號，用于板載時鐘發(fā)生器的配置。

也可通過母SMA連接器J2或接頭J1向MAX14813外部提供單端時鐘，可在CLK插座（已提供但未安裝）進行探測。使用這些連接器時，需拆除0Ω電阻R0_CK并安裝0Ω電阻R0_CK1以斷開板載時鐘信號。

同樣，可通過母SMA連接器J3或接頭J4向MAX14813外部提供單端觸發(fā)器，可在TRIG測試點進行探測。使用這些連接器時，需拆除0Ω電阻R0_TR并安裝0Ω電阻R0_TR1以斷開板載觸發(fā)器。

工作模式

若要使用創(chuàng)新的波束形成功能，MODE1和MODE2必須都為高。脈沖發(fā)生器的所有功能都可通過SPI端口進行編程，具體使用方法可參考MAX14813 IC數(shù)據(jù)手冊。

輸出監(jiān)測

• 高壓輸出：可使用HVOUT1 - HVOUT8示波器探頭插孔在示波器上觀察高壓輸出。高壓示波器探頭插孔未安裝，但PCB上有相應(yīng)焊盤并包含組件。
• 低壓輸出：可使用LVOUT1 - LVOUT8或示波器探頭插孔在示波器上觀察低壓輸出。低壓輸出示波器探頭插孔未安裝，但PCB上有相應(yīng)焊盤并包含組件。

訂購信息

“#”表示符合RoHS標準，MAX14813EVKIT#包含采用156凸點WLP封裝的MAX14813EWX +芯片。

MAX14813評估套件為電子工程師提供了一個全面、便捷的平臺，用于評估和應(yīng)用MAX14813芯片。通過對套件的深入了解和正確使用，工程師們能夠更高效地進行設(shè)計和開發(fā)工作。你在使用類似評估套件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)驗和見解。