MAX9979評估套件：電子工程師的得力助手
MAX9979評估套件：電子工程師的得力助手
在電子設(shè)計領(lǐng)域，評估套件是工程師們驗證和測試芯片性能的重要工具。今天，我們就來詳細(xì)了解一下MAX9979評估套件，看看它能為我們帶來哪些便利和價值。
文件下載：MAX9979EVKIT+.pdf
一、套件概述
MAX9979評估套件（EV kit）是一款經(jīng)過全面組裝和測試的印刷電路板（PCB），主要用于評估MAX9979雙通道引腳電子驅(qū)動器、比較器、負(fù)載以及帶有集成電平設(shè)置數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）的電源管理單元（PMU）。它具備高速數(shù)字輸入輸出（I/O）的SMA連接，以及MAX9979引腳驅(qū)動器輸出的SMA連接，通過通用串行總線（USB）端口與計算機(jī)相連。此外，該套件還配備了與Windows 10兼容的軟件，提供簡單的圖形用戶界面（GUI），方便用戶操作MAX9979的各項功能。
二、訂購信息
該套件的型號為MAX9979EVKIT#，其中“#”表示符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。
三、組件清單
電容
- 10nF ±10%，25V X7R陶瓷電容（0402），如Murata GRM155R71E103K，數(shù)量為16個（C1–C7, C9–C14, C16, C17, C18）。
- 10μF ±10%，25V X5R陶瓷電容（1206），如Murata GRM31CR61E106K，數(shù)量為1個（C19）。
- 0.1μF ±10%，25V X7R陶瓷電容（0603），如Murata GRM188R71E104K，數(shù)量為7個（C20, C23, C24, C27, C28, C30, C31）。
- 1μF ±10%，25V X7R陶瓷電容（0805），如Murata GRM21BR71E105K，數(shù)量為5個（C21, C22, C25, C26, C29）。
- 10μF ±20%，16V X5R陶瓷電容（1206），如Murata GRM31CR61C106M，數(shù)量為3個（C43, C54, C56）。
- 22pF ±5%，50V C0G陶瓷電容（0603），如Murata GRM1885C1H220J，數(shù)量為2個（C44, C45）。
- 0.033μF ±10%，16V X5R陶瓷電容（0603），如Taiyo Yuden EMK107BJ333KA，數(shù)量為1個（C46）。
- 0.1μF ±10%，16V X7R陶瓷電容（0603），如Murata GRM188R71C104K，數(shù)量為8個（C47–C52, C59, C60）。
- 1μF ±10%，16V X5R陶瓷電容（0603），如Murata GRM188R61C105K，數(shù)量為14個（C53, C55, C61–C72）。
- 10pF ±5%，50V C0G陶瓷電容（0603），如Murata GRM1885C1H100J，數(shù)量為2個（C57, C58）。
其他組件
- 1.5kΩ ±1%電阻（0603），數(shù)量為1個（R31）。
- 測試點（TP1–TP23），數(shù)量為23個。
- 雙PEIC與PMU（68 TQFN - EP - IDP），如Maxim MAX9979KCTK +，數(shù)量為1個（U1）。
- 2.5V電壓基準(zhǔn)（8 SO），如Maxim MAX6126AASA25 +，數(shù)量為1個（U2）。
- LDO穩(wěn)壓器（5 SC70），如Maxim MAX8511EXK25 + T，數(shù)量為1個（U3）。
- UART - USB轉(zhuǎn)換器（32 TQFP），數(shù)量為1個（U4）。
- 93C46類型3線EEPROM 16位架構(gòu)（8 SO），數(shù)量為1個（U5）。
- 微控制器（68 QFN - EP），如Maxim MAXQ2000 - RAX +，數(shù)量為1個（U6）。
- 可調(diào)輸出LDO穩(wěn)壓器（5 SC70），如Maxim MAX8512EXK + T，數(shù)量為1個（U7）。
- 電平轉(zhuǎn)換器（10 μMAX），如Maxim MAX1840EUB +，數(shù)量為6個（U8–U13）。
- LDO（TO - 263），數(shù)量為3個（U14, U15, U16）。
- 16MHz晶體（HCM49），如Citizen Finedevice Co Ltd HCM4916000000ABJT，數(shù)量為1個（Y1）。
- 6MHz晶體（HCM49），如Citizen Finedevice Co Ltd HCM496000000ABJT，數(shù)量為1個（Y2）。
- 還有散熱墊、散熱器、分流器等組件，以及MAX9979評估套件的PCB。
四、套件特點
高速性能
能夠?qū)崿F(xiàn)1.1Gbps的高速數(shù)據(jù)傳輸，在1VP - P的條件下表現(xiàn)出色。
低功耗
每個通道的功耗極低，在禁用有源負(fù)載時僅為1.2W。
寬電壓范圍
支持 - 1.5V至 + 6.5V的電壓范圍，最高可達(dá)13V的VHH電壓。
低泄漏模式
最大泄漏電流僅為10nA，有效降低了功耗和干擾。
集成功能
集成了16位電平設(shè)置DAC、可編程電纜下垂補(bǔ)償、可編程驅(qū)動器輸出阻抗、可編程驅(qū)動器輸出壓擺率控制、集成電壓鉗位、20mA有源負(fù)載以及每個引腳的PMU等功能。
安全設(shè)計
配備散熱器，確保設(shè)備在安全的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行。
兼容性與環(huán)保
與Windows 10兼容，通過USB與PC連接，并且采用無鉛設(shè)計，符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。
成熟設(shè)計
經(jīng)過驗證的PCB布局，并且經(jīng)過全面組裝和測試，保證了性能的穩(wěn)定性。
五、快速啟動
所需設(shè)備
在開始使用評估套件之前，需要準(zhǔn)備以下設(shè)備：
- MAX9979 EV套件（包含USB電纜）。
- 一臺運(yùn)行Windows 10的計算機(jī)，并且具備一個空閑的USB端口。
- +17.5V/0.5A直流電源（VHH）。
- -4.75V/0.5A直流電源（VEE）。
- 差分輸出脈沖發(fā)生器。
- 高速示波器。
- 數(shù)字萬用表。
操作步驟
- 訪問www.maximintegrated.com/evkitsoftware下載最新版本的EV套件軟件MAX9979EVKIT Software，并保存到臨時文件夾。
- 使用USB電纜將EV套件連接到計算機(jī)。
- 運(yùn)行臨時文件夾中的MAX9979 EVKit Setup.exe程序，安裝EV套件軟件，程序文件將被復(fù)制，并且在Windows中創(chuàng)建圖標(biāo)。
- 確保所有跳線的分流器處于默認(rèn)位置，可參考文檔中的表2和表3。
- 檢查散熱器是否安裝在MAX9979 IC頂部，并且安裝平整。
- 驗證所有電源的極性、電壓和電流限制，確保所有電源處于關(guān)閉狀態(tài)。
- 將差分脈沖發(fā)生器設(shè)置為輸出±100mV，中心共模電壓為 + 1.2V，確保輸出處于禁用狀態(tài)（高阻抗），并將脈沖頻率設(shè)置為20MHz，占空比為50%。
- 將電源連接到MAX9979 EV套件的香蕉插孔，將所有電源的接地連接到一個公共接地端子。
- 將數(shù)字萬用表的正輸入連接到TP10，負(fù)輸入連接到接地，確保萬用表處于直流電壓測量模式，可選擇自動量程或大于5V的固定量程。
- 使用等長的SMA電纜將差分脈沖發(fā)生器連接到MAX9979 EV套件的DATA0和NDATA0 SMA連接器。
- 將RCV0/NRCV0設(shè)置為差分邏輯低電平（即(V{RCVO}
- 使用短SMA電纜將MAX9979 EV套件的DUT0 SMA連接器連接到高速示波器，將示波器的輸入阻抗設(shè)置為50Ω。
- 按照VHH、VEE的順序打開電源。
- 啟用差分脈沖發(fā)生器。
- 將USB電纜從PC連接到EV套件板。
- 雙擊桌面上的圖標(biāo)啟動MAX9979 EV套件軟件，軟件主窗口將顯示。
- 通過點擊GUI菜單欄中的“Quick Start”將EV套件設(shè)置為驅(qū)動模式，此模式將通道0和通道1都設(shè)置為高驅(qū)動模式，VDH設(shè)置為3V，VDL設(shè)置為0V。
- TP10用于監(jiān)測MAX9979的結(jié)溫，驗證萬用表讀數(shù)不高于 + 4.2V（(T_{J}<+150^{circ} C) ）。
- 將示波器設(shè)置為50Ω輸入阻抗模式。
- 將示波器設(shè)置為在DUT0通道上觸發(fā)，觸發(fā)電平設(shè)置為0.5V，時基設(shè)置為每格20ns，此時示波器應(yīng)顯示20MHz的0至3V方波。
六、軟件詳細(xì)描述
用戶界面面板
GUI分為五個標(biāo)簽頁，用于所有電平、寄存器和控制信號的設(shè)置，還有文件菜單用于保存和加載這些設(shè)置。通道0和通道1分別有相同的DCL和PMU標(biāo)簽頁，寄存器標(biāo)簽頁包含了MAX9979中的所有用戶寄存器。
驅(qū)動/比較器/負(fù)載（DCL）設(shè)置
Ch0 DCL和Ch1 DCL標(biāo)簽頁分別用于通道0和通道1，包含電平設(shè)置、驅(qū)動器和控制組框。點擊“Write All”按鈕可通過SPI接口將數(shù)據(jù)加載到MAX9979中。
- 電平設(shè)置DAC：電平設(shè)置組框包含用于設(shè)置VDH、VDL、VDT、VCH、VCL、VCPH、VCPL、VCOM、VLDH和VLDL信號電平的寄存器。每個電壓電平可以通過在電壓框或十六進(jìn)制框中輸入值來設(shè)置，也可以通過點擊電壓框的“+/-”符號進(jìn)行微調(diào)，該框有65,536個步驟，對應(yīng)16位。還可以在電壓組框內(nèi)的編輯框中輸入值，點擊“Write All”將數(shù)據(jù)加載到MAX9979中。對于所有DAC，可在選項菜單中進(jìn)行校準(zhǔn)，高級用戶可選擇“Change Calibration”，偏移代碼是0到255之間的整數(shù)值，增益代碼是0到63之間的整數(shù)值。
- 驅(qū)動器和控制設(shè)置：驅(qū)動器和控制組框結(jié)合了驅(qū)動器、壓擺率控制、電纜下垂補(bǔ)償、比較器遲滯、可調(diào)輸出阻抗和負(fù)載控制設(shè)置。驅(qū)動器輸出可以通過驅(qū)動器組框中的滑塊自動或手動選擇。在自動模式下，驅(qū)動器輸出從輸出下拉框中選擇；在手動模式下，驅(qū)動器輸出根據(jù)控制組框的設(shè)置選擇?？烧{(diào)驅(qū)動器輸出電阻由驅(qū)動器RO控制下拉框控制，驅(qū)動器輸出壓擺率和CDRP分別由壓擺率和電纜下垂補(bǔ)償下拉框控制。
參數(shù)測量單元（PMU）設(shè)置
Ch0 PMU和Ch1 PMU標(biāo)簽頁分別用于通道0和通道1，包含電平設(shè)置、PMU和控制組框。
- 電平設(shè)置DAC：電平設(shè)置組框包含用于設(shè)置VIN、VIOS（通道0）/IIOS（通道1）、CLPHI/VHH和CLAMPLO信號電平的寄存器。設(shè)置方法與DCL設(shè)置中的電平設(shè)置DAC類似。
- PMU和控制設(shè)置：PMU和控制組框結(jié)合了PMU控制、強(qiáng)制和感應(yīng)開關(guān)以及范圍選擇電阻設(shè)置。PMU的操作模式可以通過PMU組框中的滑塊自動或手動選擇。在自動模式下，PMU輸出從輸出下拉框中選擇；在手動模式下，PMU輸出根據(jù)控制組框的設(shè)置選擇。PMU輸出電流范圍由范圍電阻下拉框選擇。
寄存器標(biāo)簽頁
配置MAX9979設(shè)備有兩種方法。一種是通過圖形用戶界面，另一種是通過寄存器標(biāo)簽頁。寄存器標(biāo)簽頁允許手動執(zhí)行串行命令，還可以作為調(diào)試工具，因為它能夠?qū)AX9979的每個寄存器進(jìn)行寫入操作。
七、硬件詳細(xì)描述
電源供應(yīng)
使用高電流香蕉插孔J22（ - 4.75V）和J23（17.5V）連接電源，所有電源的公共接地為MAX9979 EV套件上的GND香蕉插孔。所有電源應(yīng)在MAX9979 IC數(shù)據(jù)手冊規(guī)定的范圍內(nèi)，MAX9979只需連接兩個電源到板上，其他電源通過EV套件板上的穩(wěn)壓器生成。
高速數(shù)字I/O
PCB的頂部和底部邊緣裝有端接SMA連接器，是MAX9979的高速數(shù)字I/O。輸入在MAX9979 IC內(nèi)部進(jìn)行端接，輸出需要在連接電纜的末端進(jìn)行端接（通常為50Ω）。板電源（VTRM）用于端接MAX9979 IC上的比較器輸出，將VTRM設(shè)置為 + 1.2V可使高速數(shù)字I/O與LVDS電平兼容。高速數(shù)字輸入（DATA0/NDATA0, RCV0/NRCV0, DATA1/NDATA1, 和RCV1/NRCV1）適用于高速差分信號源，如LVDS、LVPECL、ECL等。如果只有單端激勵源，可以使用1:1比例變壓器（巴倫）產(chǎn)生差分輸入對，使用三電阻網(wǎng)絡(luò)為RCV0/NRCV0或RCV1/NRCV1輸入產(chǎn)生差分邏輯電平。高速數(shù)字輸出（CL0/NCL0, CH0/NCH0, CL1/NCL1, 和CH1/NCH1）適用于高速差分邏輯分析儀，這些輸出通過內(nèi)部50Ω電阻上拉到VTRM電壓，可在測量源處通過外部50Ω電阻進(jìn)行雙端接。
引腳驅(qū)動器輸出
雙引腳驅(qū)動器輸出或DCLP IO引腳（DUT0和DUT1）通過PCB右側(cè)邊緣的端接SMA連接器引出，輸出的典型輸出阻抗為50Ω，可通過軟件進(jìn)行調(diào)整。
測試點
| EV套件上有23個測試點，用于性能分析和電路修改，具體測試點及其功能如下表所示： | TEST POINT | SIGNAL | FUNCTION |
|---|---|---|---|
| TP1 | MEAS0 | PMU analog output for channel 0 | |
| TP2 | DUTHI0 | PMU comparator high output for channel 0 | |
| TP3 | DUTLO0 | PMU comparator low output for channel 0 | |
| TP4 | REF | Reference for the MAX9979, +2.5V nominal | |
| TP5 | DGS | Device ground sense | |
| TP6 | DUTLO1 | PMU comparator low output for channel 1 | |
| TP7 | DUTHI1 | PMU comparator high output for channel 1 | |
| TP8 | MEAS1 | PMU analog output for channel 1 | |
| TP9 | SENSE0 | PMU remote sense for channel 0 | |
| TP10 | TEMPSNS | MAX9979 die temperature indicator | |
| TP11 | SENSE1 | PMU remote sense for channel 1 | |
| TP12 | DOUT | Serial data output | |
| TP13 | DIN | Serial data input | |
| TP14 | SCLK | Serial clock | |
| TP15 | CS | Chip select | |
| TP16 | LOAD | Load | |
| TP17 | VHHEN0 | High-voltage enable, channel 0 | |
| TP18 | VHHEN1 | High-voltage enable, channel 1 | |
| TP19 | LLEAKP0 | Low-leakage enable, channel 0 | |
| TP20 | LLEAKP1 | Low-leakage enable, channel 1 | |
| TP21 | HIZMEASP0 | High-impedance enable, channel 0 | |
| TP22 | HIZMEASP1 | High-impedance enable, channel 1 | |
| TP23 | RST | Serial reset |
設(shè)備接地感應(yīng)
MAX9979 IC能夠感應(yīng)被測設(shè)備（DUT）的接地電位，MAX9979 EV套件預(yù)先配置為將設(shè)備接地感應(yīng)引腳（DGS）通過0Ω電阻（R9）連接到接地平面。如果需要遠(yuǎn)程感應(yīng)，可移除R9并將TP5連接到遠(yuǎn)程DUT接地。
溫度感應(yīng)
通過TP10可以確定MAX9979 IC的芯片溫度，在操作過程中應(yīng)持續(xù)監(jiān)測TP10，確保結(jié)溫不超過 +
-
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