深入解析 EVAL - ADA4350RUZ - P 评估板：助力 FET 输入模拟前端评估

在电子设计领域，评估板是工程师们快速验证和测试芯片性能的重要工具。今天，我们就来详细探讨一下 EVAL - ADA4350RUZ - P 评估板，它主要用于评估采用 28 引脚、9.8 mm × 6.4 mm 薄收缩小外形封装（TSSOP）的 ADA4350 芯片。

文件下载：EVAL-ADA4350RUZ-P.pdf

评估板特性亮点

快速原型搭建

该评估板支持快速面包板搭建和原型设计，用户可以根据自身需求定义电路配置，大大缩短了开发周期。

便捷连接

评估板配备边缘安装的 SMA 连接器，方便与测试设备和其他电路进行连接，提高了测试效率。

漏电防护

采用了保护环设计，能够有效减少漏电流，提高电路的稳定性和准确性。

评估板硬件剖析

电源供应

ADA4350 有模拟和数字两种电源。模拟电源为所有模拟电路供电，数字电源则为数字控制部分供电，且芯片内部这两种电源有独立的接地。不同配置下，模拟和数字电源的供电范围及引脚电压有所不同，具体可参考表 1。	电源类型	供电范围 (V)	双电源 (±V S )			单电源 (+V S )
		VCC	GND	VEE	VCC	GND	VEE
模拟	3.3 至 12	+V S	0	-V S	+V S	0	0
数字	3.3 至 5.5	VCC 至 DGND			VCC 至 DGND
	≥3 V			≥3 V

保护环特性

评估板采用两层静电防护设计，以减少漏电流进入跨阻放大器（TIA）节点。在顶层铜层，有 5 密耳宽的保护环环绕反相和同相输入组件，并通过 5 密耳直径的过孔与内部接地铜层相连。每个连接到 TIA 反相和同相输入的组件焊盘也通过 5 密耳直径的过孔与内部铜迹线相连。不过，这种防护方案会给 TIA 反相节点增加 35 pF 的寄生电容。

频率响应

评估板配置为模拟光电二极管输入，光电二极管电容由 51 pF 的电容 C1 表示，光电二极管电流由输入电压 Vin - N 和 100 kΩ 的电阻 R2 模拟。TIA 所看到的总电容为 91 pF，包括 ADA4350 的输入电容（2 pF + 3 pF）、光电二极管电容（51 pF）和静电防护的寄生电容（35 pF）。五个反馈电阻值大约相隔 1/2 十倍频程，五个补偿电容则是为了实现最大带宽和最大增益平坦度而选择的。图 3 和图 4 展示了安装和未安装补偿电容时的归一化跨阻和噪声增益。

评估板控制模式

手动模式

评估板可通过 DIP 开关进行手动增益选择。DIP 开关打开位置代表逻辑 0，要手动操作，需将启用开关设置为逻辑 1（关闭位置），MODE 开关设置为逻辑 1（关闭位置）。选择一个增益时，将所有增益选择开关 P0 至 P4 设置为逻辑 0（打开位置），然后将相应的增益选择开关设置为逻辑 1（关闭位置）。需要注意的是，手动模式下只能访问五个反馈路径（FB0 至 FB4），选择多个增益会使所选反馈电阻并联。

SPI 控制（并行模式）

并行模式与手动模式类似，只是使用五条数字控制线（P0 至 P4）代替手动开关。同样将启用开关设置为逻辑 1（关闭位置），MODE 开关设置为逻辑 1（关闭位置），将 DIP 开关（P0 至 P4）设置为逻辑 1（关闭位置），并将外部微控制器或 FPGA 的逻辑输出连接到 P0 至 P4 开关旁边的镀孔。每条数字线上的逻辑 1 选择相应的增益，同时对多条线施加逻辑 1 会使所选增益并联。

SPI 控制（串行模式）

将 MODE 开关和 LATCH 开关设置为逻辑 0（打开位置），ENABLE 开关设置为逻辑 1（关闭位置），将其他增益选择开关（P1 至 P4）设置为逻辑 1（关闭位置），然后按以下步骤操作：

1. 将 Analog Devices 的 SDP - S 控制器板插入 ADA4350 评估板的 120 引脚连接器。SDP - S 控制板可从 Analog Devices 购买，用户也可以通过评估板上的 5 引脚 SPI 连接器使用单独的 SPI 接口。
2. 从 http://www.analog.com/ada4350 - demoinstaller 下载 LabVIEW 控制面板，解压文件，点击 setup.exe 并按照安装提示操作。安装成功后，ADA4350 评估图标将出现在“开始”>“程序”>“Analog Devices”下。
3. 打开 LabVIEW 控制面板，用户可以通过该面板打开和关闭 ADA4350 开关矩阵中的各个开关。例如，要选择 FB0 反馈路径，点击 S0 和 S6 开关，然后点击“写入新配置”按钮。

增益选择开关（S0 至 S5）的串联内部电阻约为 350 Ω，会作为电阻串联在 TIA 输出端，而 S6 至 S11 的开关电阻约为 150 Ω。

评估板静电防护与其他信息

静电防护

评估板通过保护环（由输入周围的红色封闭区域表示）来减少进入输入的漏电流，从而避免产生偏移。保护环从顶层铜层一直延伸到内层并进入接地层。

原理图与装配图

评估板的原理图、组件侧装配图和层堆叠图分别如图 10、图 11 和图 12 所示，这些图为工程师进行电路设计和分析提供了重要参考。

物料清单

评估板的物料清单包含了各种组件，如电源连接器、电容、电阻、芯片等，具体信息可参考表 2。

注意事项

该评估板是静电放电（ESD）敏感设备，尽管产品具有专利或专有保护电路，但高能量 ESD 仍可能对设备造成损坏，因此在使用过程中需采取适当的 ESD 预防措施。同时，使用评估板需遵守相关的法律条款和条件，包括使用目的限制、保密要求、禁止拆解和反向工程等。

总之，EVAL - ADA4350RUZ - P 评估板为工程师提供了一个便捷的平台，用于评估 ADA4350 芯片的性能。通过对其特性、硬件、控制模式等方面的了解，工程师可以更好地利用该评估板进行电路设计和测试。你在使用类似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。