[情報] ADI Circuit From The LAB 設計資源

看板Electronics作者 (還是老爸老媽好~)時間14年前 (2011/07/12 19:22), 編輯推噓0(0推 0噓 0→)
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案例： 高先生是國內某電力二手設備商的HW工程師，在去年底，他接到一個看似簡單卻有些困惱 的項目 -- 負責用 ADI 公司新推出的16位8通道同步採樣 ADC ( AD7606) 替換之前採用 的某款6通道 ADC 的信號採集電路，重新設計16通道電力線監測方案的信號電路板。這個 任務似乎很簡單 -- 不過就是器件替代而已，而且原有的方案有案可循。但對一個並無豐 富設計經驗的工程師來說，要說困難一點也不過分：系統需要採用兩個 AD7606 IC以實現 多通道同步採樣，確保器件之間的性能良好匹配是個具有挑戰性的任務；良好的去耦對於 電力線監測系統整體性能表現非常重要，如何實現恰當的去耦配置以降低 AD7606 的電源 阻抗及其電源尖峰幅度？這似乎也是個問題。複雜的走線和多層電路板設計如何實現優化 規劃？挑戰並不少！ (Photo: http://www.prnasia.com/sa/2011/07/05/2011070570793.jpg
) 盡管 ADI 公司提供了豐富的設計資源和包括完整解決方案在內的大量第三方技術生態系 統支持，但基於這樣或那樣的原因，很多公司/工程師還是喜歡自己搭建系統或子系統模 塊。像高先生所遇到也是很多國內工程師常遭遇的困擾之一 -- 模擬及混合信號電路設計 挑戰與越來越短的設計周期的矛盾。幸運的是，高先生後來獲得了一份對他的設計來說至 關重要的技術資料 ADI 公司實驗室電路（Circuits from the Lab(TM)）( http://www.analog.com/zh/pr0704/circuit )(http://www.analog.com/zh/pr0704/circuit）“基於16位8通道 DAS AD7606 的可擴展 多通道同步採樣數據採集系統的布局考慮”（ADI 實驗室電路文檔編號：CN-0148)，在這 份文檔中以大篇幅的文字以及包括詳細電路原理圖、PCB 布局布線圖、測試圖在內的14幅 圖片詳細介紹了16通道數據採集系統的雙路 AD7606 板電路布局布線建議、去耦電路配置 、多通道繫統的通道間匹配、利用內部基準電壓源用作系統基準電壓，以及如何通過外部 基準電壓源提高 ADC 轉換的絕對精度等方面極為實用的設計信息。 利用實驗室電路文檔提供的具有實用參考價值的設計建議，高先生用不到一周的時間就順 利完成了電路板設計，並在後續的調試及測試中順利過關：該信號採集電路板實現了非常 好的通道一致性；由於利用到芯片本身所具有的過採樣特性以及採納實驗室電路所建議的 為提高絕對精度而用外部小容差、低漂移基准電壓源（採用了實驗室電路中推薦的 ADR421 2.5V 基准電壓源）作為系統基准電壓源，最終的測試精度達到19位，並且明顯 降低了 AD7606 的峰峰值Noise，提高了繫統的SNR；利用實驗室電路的設計方法，僅用4 層（表層和底層為走線層，中間兩個內層分別為地平面、電源平面）PCB 板就充分實現了 AD7606 的性能；僅用9個電容以及緊湊合理的電路布局就實現電路去耦設計 . 強化技術支持能力和學習價值 其實，很多設計工程師都有過上述案例中高先生相似的遭遇，而高先生幸運的是他了解並 成功地利用了來自 ADI 公司的特色技術服務 -- 實驗室電路。利用經過驗證的、詳盡的 電路設計建議，可以大大縮短設計進程，並有效克服大多數工程師並不擅長的模擬及混合 信號電路設計。事實上，越來越多的工程師面臨工作責任越來越重、涉及的系統和工程專 業越來越廣、產品上市壓力越來越大的困境，工程師們需要得到更好的幫助，而不是反覆 試驗出錯或未經驗證的建議。 在與全球的客戶接觸過程中，ADI 公司技術支持工程師經常感受到設計工程師所面臨的類 似困惑與挑戰。為此，ADI 從2008年開始開始推出“實驗室電路（Circuits from the Lab(TM)）( http://www.analog.com/zh/pr0704/circuit )”概念：根據不同區域搜集的 資源、客戶的意見、需求反饋，然後集合 ADI 內部專家的技術能力和經驗設計出客戶需 要的實用電路，並以詳盡的文字和圖片介紹電路設計的思路、設計方法、設計建議以及測 試結果，以“實驗室電路”文檔的形式解決工程師實際應用中的具體設計問題。 Circuits from the Lab(TM)實驗室電路是經過測試的參考電路，有助於加速設計，同時 簡化繫統集成，幫助並解決工程師相關設計中的挑戰。 此前的“實驗室電路”基本是以應用筆記的文檔形式提交給工程師。近年來，ADI 聽取了 很多客戶的意見反饋，對於部分工程師來說，單獨的文檔遠遠不夠，因此在新版的實驗室 電路中除了在以往電路中提供了電路的設計原理，使用的產品信息及測試數據外，還增加 了實際的HW平台包括原理圖，布線圖，材料清單（BOM）以及軟件，驅動程序等信息。使 工程師們更容易地進行測試、評估、集成，並縮短設計周期。 1. 超越參考設計的技術支持理念 ADI 公司2010年度全球品牌研究顯示，參考設計是中國工程師利用率最高的設計信息資源 （69%），而 ADI 實驗電路在參考設計的理念基礎上實現了超越。與典型參考設計相似， ADI 公司提供的實驗室電路都經過全面測試，並配有完備的文檔，每個電路的設計和構建 都嚴格遵循標准工程規範，電路的功能和性能都在實驗室環境中以室溫條件進行了測試和 檢驗。但是，與參考設計不同的是，實驗室電路主要針對子繫統層次的集成。作為一種體 積更小的模塊化設計，實驗室電路可當作構建模塊集成到更大的繫統之中。實驗室電路不 是獨立繫統，因此，其應用範圍比專用參考設計更廣。另外，參考設計可能成本高昂，但 實驗室電路的文檔和設計文件都是免費提供的，有些甚至提供低成本的評估硬件。 2. 全面、詳盡的設計資料 ADI 實驗室電路內容全面，容易理解，有助於快速實現系統集成。為保證可靠、可重覆的 電路性能，實驗室電路在測試數據、設計考慮和權衡因素、設計原則方面都進行了詳細說 明。並且，越來越多的電路還提供原理圖、PCB （Gerber）布局文件、器件驅動和評估HW 。最新一代實驗室電路還包括設計和集成文件，如原理圖、物料清單（BOM）、布局文件 、器件驅動程序（若適用），並且還提供低成本的評估硬件。 所有實驗室電路都包括電路筆記並提供測試數據，以幫助設計人員快速、準確地選擇器件 。在開發實驗室電路的過程中，ADI 的工程師承擔了費時的元件選擇、設計、測試和調試 優化工作，這為客戶節省了大量的設計工作，為客戶提供了一種低風險、即用型電路設計 ，可以輕松集成到終端系統之中。實驗室電路預測並解決在將設計變為實際產品時可能會 遇到的具體問題，從而最大程度地縮短上市時間。 實驗室電路解決當今眾多常見的覆雜設計問題，從精密和高速數據轉換到 RF 和數字隔離 技術，涵蓋面十分廣泛。實驗室電路適用於 ADI 眾多產品和技術，針對不同市場領域而 設計，比如儀表儀器、過程控制、無線通信及其它許多領域。這些電路可以在諸如下列應 用中為工程師提供指導：如何針對low noise、low power、易於集成等要求設計精密電子 秤；如何實現全隔離輸入/輸出可編程邏輯控制器（PLC）模塊；如何設計低功耗、長距離 ISM 無線測量節點等等。另外，還有針對諸如以下任務的通用型電路：單端-差分信號轉 換，實現可編程電流源，以及利用單晶片輕鬆實現 USB 隔離等。 3.工程師技術進階的好幫手 實驗室電路提供的設計建議並不僅僅局限於一個方面，可以擴展到很多應用場合，可以幫 助工程師獲得的更多的設計知識和使用經驗。尤其對大部分中國工程師而言，他們普遍很 年輕、缺乏豐富的工程設計經驗，而通常企業也沒有條件進行專門的培訓，工程師必須加 強自我學習的過程。ADI 的實驗室電路是非常好的培訓資料，掌握這些實踐性很強的知識 和經驗，工程師可以在實際的項目設計中更加得心應手。 實驗室電路的應用筆記文檔中，大篇幅的內容都是闡述電路設計的細節，具體到以下的設 計關鍵信息：設計中如何規劃電路；如何選取器件參數值，為什麼要這麼選取；PCB 布局 布線的時候要考慮哪些問題；怎樣的電路設計才能達到最高的性能 而所有這些都是 ADI 技術專家從實際的電路應用中獲得的實踐經驗！所以，對於工程師的學習過程而言，通過 ADI 實驗室電路可以實現不斷積累經驗的過程。 小結： 正如前文所述，參考設計是中國工程師利用率最高的設計信息資源（69%），同時 ADI 公 司內部的統計數據也顯示出一些有意思的信息：在 ADI 公司網站的實驗室電路相關的網 頁瀏覽中，來自中國工程師的瀏覽量超過50%。2010年每個月的統計結果顯示，每個月的 瀏覽數量處於不斷上升的過程，增加的幅度越來越大，ADI 實驗室電路正在成為越來越多 的中國工程師的工程實踐和學習的好幫手。 從2008年開始推出實驗室電路以來，目前共有超過150篇實驗室電路資源。ADI 在實驗室 電路上，未來將在每一個季度提供10到20個實驗室電路內容。為滿足中國工程師的設計需 求，ADI 對全部的實驗室電路均提供中文版本。國內的工程師可在以下網址免費下載相關 的實驗室電路： ADI 實驗室電路類型及下載鏈接。 電路類型 ADC http://www.analog.com/zh/circuits/ADCs Clock http://www.analog.com/zh/circuits/clocking DAC http://www.analog.com/zh/circuits/DACs Filter http://www.analog.com/zh/circuits-from-the-lab/index.html?circuittype=filtering#_ Connector http://www.analog.com/zh/circuits/filtering Isolation http://www.analog.com/zh/circuits/isolation Power http://www.analog.com/zh/circuits/power RF / IF http://www.analog.com/zh/circuits/RF Sampling http://www.analog.com/zh/circuits/sample Sensor_Interface http://www.analog.com/zh/circuits/sensorinterface Switching http://www.analog.com/zh/circuits/switching Voltage Reference http://www.analog.com/zh/circuits/voltagereference -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 220.130.162.78
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