AD9837评估板用户指南：低功耗波形发生器的评估利器

在电子设计领域，低功耗、高性能的波形发生器一直是工程师们关注的焦点。AD9837作为一款16 MHz低功耗DDS（直接数字合成）设备，能够产生高性能的正弦和三角波输出，还具备片上比较器以生成方波用于时钟生成，在功耗敏感的应用中表现出色。本文将详细介绍AD9837评估板（EVAL - AD9837SDZ）的相关信息，帮助工程师们更好地使用该评估板进行设计和测试。

文件下载：EVAL-AD9837SDZ.pdf

一、评估板特性与应用

特性

• 功能齐全：这是一款功能完备的评估板，可用于AD9837的评估。
• 图形用户界面软件：提供图形用户界面软件，方便进行板卡控制和数据分析。
• 系统连接：配备与EVAL - SDP - CB1Z系统演示平台（SDP）板的连接器。
• 电源与参考选项多样：具备多种电源和参考链接选项。

应用领域

AD9837评估板适用于多个领域，包括生物医学传感器、生物电阻抗分析、电化学分析、阻抗谱分析、复阻抗测量以及无损检测等。

二、AD9837概述

AD9837是一款16 MHz的低功耗DDS设备，在3 V电压下仅消耗20 mW的功率，非常适合对功耗敏感的应用。它能够产生高性能的正弦和三角波输出，其片上比较器还可生成方波用于时钟生成。

EVAL - AD9837SDZ评估板需与Analog Devices提供的EVAL - SDP - CB1Z SDP板配合使用，通过基于Blackfin®的开发板完成与AD9837的USB - to - SPI通信。评估板上有一个高性能的16 MHz微调通用振荡器，可作为AD9837系统的主时钟，同时还提供了各种链接和SMB连接器，以提高可用性。

三、评估板软件

软件安装

评估板套件的CD中包含软件和驱动程序，该软件兼容Windows® XP、Windows Vista和Windows 7系统。安装步骤如下：

1. 在将SDP板连接到PC的USB端口之前安装软件。
2. 启动Windows操作系统，插入评估板套件CD。
3. 下载AD9837SDZ LabVIEW®软件，下载LabVIEW后，SDP板的正确驱动SDPDriversNET应会自动下载，支持32位和64位系统。若驱动未自动下载，可在Program Files/Analog Devices文件夹中找到驱动可执行文件，并按照屏幕提示安装SDPDriverNet Version 1.3.6.0。
4. 软件和驱动安装完成后，将EVAL - AD9837SDZ插入SDP板，再使用包装盒内的USB电缆将SDP板连接到PC。
5. 当软件检测到评估板时，按照出现的对话框完成安装。

软件运行

运行评估板程序的步骤如下：

1. 点击“Start/All Programs/Analog Devices/AD9837/ AD9837 Eval Board”。
2. 若软件启动时SDP板未连接到USB端口，会显示连接错误。此时只需将评估板连接到PC的USB端口，等待几秒，点击“Rescan”，然后按照提示操作。
3. 确保所有链接都处于正确位置（具体可参考表1），之后AD9837DBZ评估软件的主窗口将打开。

软件使用

数字接口设置

设置AD9837进行测量的第一步是设置数字接口。EVAL - SDP - CB1Z有两个连接器插头（connectorA和connectorB），可从下拉菜单中选择要与AD9837评估板一起使用的连接器。同时，还可以在该窗口中设置SPI帧频率（/SYNC）和SCLK频率。若未确定SPI接口速度，可保留默认值。

外部MCLK频率选择

选择数字接口后，使用“EXTERNAL MCLK”框选择要使用的频率。评估板配备了75 MHz通用振荡器，若需要不同的时钟源，可使用CLK1 SMB连接器提供不同的MCLK值。通用振荡器有AEL Crystals的AEL3013振荡器和Epson Electronics的SG - 310SCN振荡器两种选择。

频率和相位寄存器加载

可使用图7所示的输入加载所需的输出频率和输出相位。可以将频率数据加载到FREQ 0寄存器或FREQ 1寄存器中，频率数据以兆赫兹为单位输入，输入数据后右侧会显示等效的十六进制代码，点击“Enter”加载数据。数据加载后，输出将出现在IOUT1和IOUT2引脚。同样，可以选择PHASE 0寄存器或PHASE 1寄存器，并以度为单位加载相位数据。

FSK和PSK功能

在软件模式下，只需输入以毫秒为单位的比特率并选择按钮选项，即可为AD9837设置FSK或PSK功能。

波形选项

可以选择输出波形为正弦波或斜坡波，还可以禁用或启用AD9837内部的比较器。可以选择相位累加器的MSB或MSB/2作为SIGN BIT OUT引脚的输出。

电源关闭选项

AD9837通过控制寄存器提供多种电源关闭选项。如果仅使用SIGN BIT OUT引脚的MSB输出，可以禁用MCLK或DAC，或者将两个部分都关闭以进入低功耗睡眠模式。

复位和扫描

使用图11所示的按钮设置复位软件命令。点击“Sweep”可设置DDS扫描功能，该功能允许用户加载起始频率、停止频率、增量大小、循环次数以及每个频率增量之间的延迟，这些命令将自动从EVAL - SDP - CB1Z板加载到设备中。

四、操作示例

以下是将AD9837配置为输出10 kHz信号的示例：

1. 将EVAL - SDP - CB1Z板插入EVAL - AD9837SDZ板，并连接到USB端口。
2. 启动位于“Start/All Programs/ Analog Devices/AD9837/AD9837 Eval Board”的软件，此时应能看到SDP板与PC进行通信。
3. 选择connectorA或connectorB，该选择必须与AD9837测试芯片的连接相匹配。
4. 定义MCLK，默认使用板上的16 MHz振荡器。
5. 确保所有链接都处于正确位置（参考表1）。
6. 选择FREQ 1寄存器。
7. 加载10 kHz的激励频率并点击“Enter”，输出应出现在评估板的IOUT和IOUTB输出端。

对于FREQ 0寄存器，可选择该寄存器并加载20 kHz，然后点击“Enter”；对于FREQ 1寄存器，选择该寄存器并加载与之关联的10 kHz。

五、评估板原理图和布局

文档中提供了AD9837的原理图（图14和图15）以及评估板的布局图（图16），这些资料有助于工程师深入了解评估板的电路结构和物理布局，为进一步的设计和调试提供参考。

六、订购信息和物料清单

文档中还提供了评估板的订购信息和详细的物料清单（表2），列出了各个元件的参考设计编号、描述、制造商和零件编号等信息，方便工程师进行元件采购和替换。

七、注意事项

ESD注意

AD9837是静电放电（ESD）敏感设备，带电设备和电路板可能会在无察觉的情况下放电。尽管该产品具有专利或专有保护电路，但受到高能量ESD的设备仍可能损坏。因此，应采取适当的ESD预防措施，以避免性能下降或功能丧失。

法律条款和条件

使用评估板即表示同意相关的条款和条件。评估板仅供评估使用，用户不得将其用于其他目的，不得出租、租赁、展示、销售、转让、分配、转授权或分发评估板，也不得允许第三方访问评估板。同时，用户不得拆解、反编译或逆向工程评估板上的芯片，对评估板的任何修改都必须符合适用法律。ADI有权随时终止协议，用户需在协议终止时将评估板返还给ADI。评估板按“现状”提供，ADI不提供任何形式的保证或陈述，ADI的总责任限额为100美元。用户还需遵守美国联邦出口法律和法规，不得将评估板直接或间接出口到其他国家。

总之，AD9837评估板为工程师提供了一个便捷、高效的平台，用于评估和开发基于AD9837的低功耗波形发生器应用。通过本文的介绍，相信工程师们能够更好地掌握评估板的使用方法，充分发挥AD9837的性能优势。你在使用AD9837评估板的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。