EVAL - ADGM1004SDZ评估板使用指南：探索高性能MEMS开关

在电子设计领域，射频开关的性能对于众多应用至关重要。今天，我们来深入了解一下EVAL - ADGM1004SDZ评估板，它主要用于评估ADGM1004这款0 Hz/DC至13 GHz、具备2.5 kV HBM ESD防护能力的单刀四掷（SP4T）MEMS开关。

文件下载：EVAL-ADGM1004SDZ.pdf

评估板概述

特性亮点

• 电源单一：采用3.3 V单电源供电，简化了电源设计。
• 宽频范围：支持从直流到13 GHz的宽频率范围，适用于多种射频应用。
• 接口丰富：配备SMA连接器用于射频信号传输，SMB连接器用于开关控制信号，方便连接各种设备。
• 校准便利：板载校准传输线，可用于分析仪校准，减少测量误差。

套件内容

评估套件包含EVAL - ADGM1004SDZ评估板，同时需要参考ADGM1004数据手册，并准备3.3 V直流电源、PC、EVAL - SDP - CB1Z控制器板、USB电缆（EVAL - SDP - CB1Z板套件提供）以及矢量网络分析仪。

评估板硬件详解

电源供应

为使评估板正常工作，需通过P5电源块连接外部3.3 V直流电源，且电源相对于PCB接地必须为正。

RF连接器

评估板上的RF1至RF4以及RFC SMA边缘连接器用于连接ADGM1004的各个开关，以进行性能评估。RF5和RF6连接器则连接到传输线，用于估算PCB相关的损耗。

开关控制连接器

与MEMS开关共封装的内部控制IC可生成驱动开关所需的电压，并产生10 MHz的参考时钟信号。通过设置EXTD_EN链接位置，可以选择启用或禁用内部10 MHz振荡器和驱动升压电路。此外，还可以通过MODE链接选择并行接口或SPI接口来控制开关。

软件安装与初始设置

软件安装

EVAL - ADGM1004SDZ使用Analog Devices Analysis, Control, Evaluation（ACE）软件，该软件可用于评估和控制多个评估系统。安装ACE软件时，会默认安装必要的SDP驱动程序和.NET Framework 4。可在Analog Devices网站（www.analog.com/ace）上找到该软件并获取安装和使用说明。

初始设置步骤

1. 将P1、P2、P3和P4链接位置分别更改为SDI、CS、SCLK和SDO。
2. 将MODE链接位置从PIN更改为SPI，并将EXTD_EN链接位置设置为INT。
3. 将EVAL - ADGM1004SDZ连接到SDP - B板，再通过USB电缆将SDP - B板连接到PC。
4. 按照电源供应部分的说明为评估板供电。
5. 运行ACE软件，在启动选项卡的“Attached Hardware”部分会出现EVAL - ADGM1004SDZ插件。
6. 双击EVAL - ADGM1004SDZ插件，打开评估板视图。
7. 双击ADGM1004芯片，访问芯片框图。

开关性能测量

测量方法

通过向评估板施加VDD电源，根据测试的开关设置链接，选择所需的通道和通道状态，然后使用网络分析仪收集开关性能数据。为了实现被测通道的最佳性能，需将未使用开关通道的RFx边缘连接器端接至50 Ω负载。

校准传输线的作用

评估板上的CALIBRATION THRU校准传输线可消除PCB传输线的插入损耗和相位偏移对测量的影响。通过将测量数据的S(2,1)除以校准传输线的|S(2,1)|，可去除PCB校准传输线的插入损耗。同时，使用网络分析仪的端口扩展功能，输入校准传输线引入的相位偏移对应的时间延迟值，可去除相位偏移。

网络分析仪校准流程

1. 对网络分析仪进行完整的双端口标准SLOT校准。
2. 将CALIBRATION THRU校准传输线（连接器RF5和RF6）连接到分析仪，测量插入损耗（S(2,1)）。
3. 将测量数据保存到网络分析仪内存中备用。
4. 配置评估板链接，并使用3.3 V直流电源为评估板供电。
5. 将网络分析仪连接到所需的MEMS开关RF连接器，并根据需要施加外部控制信号。
6. 测量评估板的完整插入损耗，包括MEMS开关和测试夹具（PCB校准传输线和RF连接器）的插入损耗。
7. 使用步骤3保存的数据和步骤6的测量数据，从完整测量中去除PCB损耗。
8. 使用网络分析仪的端口扩展功能去除PCB校准传输线引入的相位偏移。

注意事项

在使用EVAL - ADGM1004SDZ评估板时，需注意以下几点：

• 将ADGM1004视为静电敏感设备，采取防静电措施，如在静电耗散表面工作、佩戴腕带等。
• 连接信号时要小心，避免损坏被测设备。
• 避免将带电信号源连接到评估板，确保输出在连接到被测设备前关闭（最好接地），并确保所有仪器共享一个公共底盘接地。
• 避免在自动量程模式下运行测量仪器，如数字万用表。进行电阻测量时，使用最高实用量程（最低分辨率）设置，以最小化合规电压。
• 小心物理操作评估板。

EVAL - ADGM1004SDZ评估板为工程师提供了一个全面评估ADGM1004 MEMS开关性能的平台。通过了解其硬件特性、软件设置和测量方法，工程师可以更好地利用这款评估板进行设计和测试。你在使用类似评估板时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。