Manwal ta' Referenza PmodIA™
Rivedut fl-15 ta’ April, 2016
Dan il-manwal japplika għall-PmodIA rev. A

Fuqview

Il-PmodIA huwa analizzatur tal-impedenza mibni madwar l-Analog Devices AD5933 12-bit Impedance Converter Network Analyzer.Il-karatteristiċi jinkludu:

• Analizzatur tal-impedenza b'konvertitur tal-impedenza ta '12-bit
• Kejjel valuri ta 'impedenza li jvarjaw minn 100Ω sa 10 MΩ.
• Knis tal-frekwenza programmabbli
• Qligħ programmabbli ampaktar ħaj
• Ġenerazzjoni ta 'arloġġ estern fakultattiv
• Daqs żgħir tal-PCB għal disinji flessibbli 1.6 in × 0.8 in (4.1 cm × 2.0 cm)
• Port 2 × 4-pin b'interface I²C
• Isegwi l-Ispeċifikazzjoni tal-Interface Digilent
• Librerija u exampil-kodiċi disponibbli fiċ-ċentru tar-riżorsi

Il-PmodIA.

Deskrizzjoni Funzjonali

Il-PmodIA juża Analog Devices AD5933 bil-ġeneratur tal-frekwenza abbord tiegħu u l-konvertitur analogu għal diġitali (ADC) biex ikun jista 'jiġri impedenza esterna mhux magħrufa bi frekwenza magħrufa. Din il-frekwenza magħrufa tintbagħat permezz ta 'wieħed mill-konnetturi SMA. Ir-rispons tal-frekwenza jinqabad mill-konnettur SMA l-ieħor u jintbagħat lill-ADC u titwettaq trasformazzjoni ta’ Fourier diskreta (DFT) fuq sampdata mmexxija, li taħżen il-partijiet reali u immaġinarji tas-soluzzjoni fir-reġistri tad-dejta fuq iċ-ċippa. Il-kobor tal-impedenza mhux magħrufa kif ukoll il-fażi relattiva tal-impedenza f'kull punt fl-isweep tal-frekwenza ġġenerata jistgħu jiġu kkalkulati minn dawn iż-żewġ kelmiet tad-dejta.
1.1 Interface I² C
Il-PmodIA jaġixxi bħala apparat slave billi juża protokoll ta 'komunikazzjoni I² C. L-istandard tal-interface I² C juża żewġ linji tas-sinjali. Dawn huma data I² C u arloġġ I² C. Dawn is-sinjali mapep għad-dejta tas-serje (SDA) u l-arloġġ tas-serje (SCL) rispettivament fuq il-PmodIA. (Ara Tabella 1.) L-istruzzjonijiet li ġejjin jispjegaw kif taqra u tikteb fuq l-apparat.
Trid tikkunsidra żewġ protokolli meta tikteb lill-PmodIA: il-byte tal-kitba/byte tal-kmand u l-kitba tal-blokk. Il-kitba ta 'byte wieħed mill-kaptan għall-iskjav teħtieġ li l-kaptan jibda kundizzjoni tal-bidu u jibgħat l-indirizz tal-iskjav 7bit. Int trid iżżomm il-qari/kitba bit baxx biex tikteb lill-apparat slave b'suċċess. Il-PmodIA għandu jistabbilixxi l-indirizz slave bħala 0001101 (0x0D) mal-istartjar. Wara li l-iskjav jirrikonoxxi l-indirizz tiegħu, il-kaptan irid jibgħat l-indirizz tar-reġistru li jrid jikteb fih. Ladarba l-iskjav jirrikonoxxi li rċieva dan l-indirizz, il-kaptan jibgħat byte tad-dejta wieħed li l-iskjav għandu jirrikonoxxi b'bit lura. Il-kaptan għandu mbagħad joħroġ kundizzjoni ta 'waqfien.
Tista 'wkoll tuża dan il-protokoll biex tissettja pointer għal indirizz ta' reġistru. Wara li l-kaptan jibgħat l-indirizz tal-iskjav u l-kitba tal-bit, u l-iskjav jirrispondi b'bit ta 'rikonoxximent, il-kaptan jibgħat byte ta' kmand tal-pointer (10110000, jew, 0xB0). L-iskjav se jasserixxi bit ta 'rikonoxximent u mbagħad il-kaptan jibgħat l-indirizz tar-reġistru biex jindika fil-memorja. Il-ħin li jmiss li l-apparat jaqra jew jikteb data f'reġistru, dan iseħħ f'dan l-indirizz.
Nota: Il-pointer għandu jiġi ssettjat qabel ma jintużaw protokolli ta' miktub jew qari blokk.
Tista 'twettaq protokoll ta' kitba ta 'blokk b'mod simili għall-issettjar ta' pointer. Ibgħat il-kmand tal-kitba tal-blokk (10100000, jew, 0xA0) minflok il-kmand tal-pointer, u n-numru ta 'bytes li qed jintbagħtu (rappreżentati bħala byte) jieħu l-post tal-indirizz tar-reġistru b'bytes ta' data sussegwenti jkunu indiċjati żero. Uża l-istess żewġ protokolli meta taqra dejta mill-PmodIA: irċievi byte u blokka qari.

1.2 Sors tal-Arloġġ
Il-PmodIA għandu oxxillatur intern li jiġġenera arloġġ ta '16.776 MHz biex iħaddem l-apparat. Tista 'tuża arloġġ estern billi tgħabbi IC4 fuq il-PmodIA u tissettja bit 3 fir-reġistru tal-kontroll (indirizz tar-reġistru 0x80 u 0x81).
L-iskematika PmodIA tipprovdi lista ta 'oxxillaturi rakkomandati. L-iskematika hija disponibbli mill-paġna tal-prodott PmodIA fuq www.digilentinc.com.
1.3 Twaqqif ta' Sweep ta' Frekwenza
L-impedenza elettrika, ?, ta 'ċirkwit tista' tvarja fuq firxa ta 'frekwenzi. Il-PmodIA jippermettilek li twaqqaf faċilment sweep tal-frekwenza biex issib il-karatteristiċi tal-impedenza ta 'ċirkwit. L-ewwel, trid twaqqaf interface I² C bejn il-bord ospitanti u l-PmodIA. Il-PmodIA teħtieġ tliet biċċiet ta 'informazzjoni biex twettaq knis tal-frekwenza: frekwenza tal-bidu, in-numru ta' passi fil-knis, u l-inkrement tal-frekwenza wara kull pass. Il-frekwenza tal-bidu u l-inkrement għal kull pass parametri huma maħżuna bħala kliem 24-bit. Il-parametru tan-numru ta 'passi huwa maħżun bħala kelma ta' 9-bit.
Tista' tipprogramma l-vol peak-to-peaktage tal-frekwenza tal-ħruġ fil-knis billi tissettja l-bits 10 u 9 fir-reġistru tal-kontroll. Il-quċċata għall-quċċata voltage jeħtieġ li jiġi ssettjat b'mod xieraq fir-rigward tat-test tal-impedenza. Dan biex jiġi evitat l-op-amps milli jipprova jagħti output voltage jew kurrenti lil hinn mill-kapaċità massima tagħhom. Huwa rrakkomandat li meta tuża r-reistor ta 'feedback ta' 20 ohm biex tissettja l-quċċata għal l-ogħla voltage għal jew il-200mV jew 400mV u meta tuża r-reżistenza ta 'feedback ta' 100K-ohm, issettja l-quċċata għall-ogħla voltage f'1V.
Ladarba ċ-ċirkwit ikun ġie eċċitat, jieħu xi żmien biex jilħaq l-istat stabbli tiegħu. Tista' tipprogramma ħin ta' settling għal kull punt fl-isweep tal-frekwenza billi tikteb valur biex tirreġistra l-indirizzi 0x8A u 0x8B. Dan il-valur jirrappreżenta n-numru ta 'perjodi ta' frekwenza tal-ħruġ li l-konvertitur analogu għal diġitali se jinjora qabel ma jibda sampling ir-rispons tal-frekwenza. (Ara t-Tabella 2 għal lista tar-reġistri u l-parametri korrispondenti tagħhom.)

Tista 'tikkalkula l-kelma ta' 24 bit biex taħżen fl-indirizzi tar-reġistru għall-frekwenza tal-bidu u l-inkrement għal kull pass parametri billi tuża l-kodiċi tal-frekwenza tal-bidu u l-ekwazzjonijiet tal-kodiċi tal-inkrement tal-frekwenza hawn taħt. Tista 'ssib ukoll dawn l-ekwazzjonijiet u aktar informazzjoni fil-folja tad-dejta AD5933.

Ladarba tkun issettjajt dawn il-parametri, wettaq il-passi li ġejjin biex tibda l-knis tal-frekwenza (parafrażi mill-folja tad-dejta AD5933):

1. Idħol fil-modalità standby billi tibgħat il-kmand standby lir-reġistru tal-kontroll.
2. Daħħal il-modalità initialize billi tibgħat kmand ta' initialize bi frekwenza tal-bidu lir-reġistru tal-kontroll.
   Dan jippermetti li ċ-ċirkwit li qed jitkejjel jilħaq l-istat fiss tiegħu.
3. Ibda l-knis tal-frekwenza billi tibgħat il-kmand tal-knis tal-frekwenza tal-bidu lir-reġistru tal-kontroll.

1.4 Kalkoli tal-Impedenza
Il-konvertitur analogu għal diġitali samples ir-rispons tal-frekwenza minn impedenza mhux magħrufa sa 1MSPS b'riżoluzzjoni ta '12-bit għal kull punt fil-knis tal-frekwenza. Qabel ma taħżen il-kejl, il-PmodIA iwettaq Trasformata ta' Fourier Diskreta (DFT) fuq is-sampdata mmexxija (1,024 samples għal kull pass tal-frekwenza). Żewġ reġistri jaħżnu r-riżultat tad-DFT: ir-Reġistru Real, u r-Reġistru Immaġinarju.
L-impedenza elettrika fiha kemm numri reali kif ukoll immaġinarji. F'forma Kartesjana, tista' tesprimi impedenza bl-ekwazzjoni:

z = Real + j ∗Immaġinarju

Fejn Real huwa l-komponent reali, Immaġinarju huwa l-komponent immaġinarju, u ? huwa numru immaġinarju (ekwivalenti għal i = √−1, fil-matematika). Tista 'wkoll tirrappreżenta l-impedenza f'forma polari:

Impedenza = |z|∠θ

Fejn |Z| huwa l-kobor u ∠θ huwa l-angolu tal-fażi:

Il-PmodIA ma jwettaq l-ebda kalkolu. Wara kull DFT, l-apparat prinċipali għandu jaqra l-valuri fir-reġistri Reali u Immaġinarji.
Sabiex tikkalkula l-impedenza vera, trid tqis il-qligħ. Tista' ssib exampil-kalkolu tal-fattur tal-gwadann fil-folja tad-dejta AD9533.
1.5 Qari tat-Temperatura
Il-PmodIA għandu sensor tat-temperatura awtonomu ta '13-bit biex jimmonitorja t-temperatura tal-apparat. Jekk jogħġbok irreferi għall-folja tad-dejta AD5933 għal aktar informazzjoni dwar il-kontroll ta 'dan il-modulu.
1.6 Indirizzi Reġistru
Il-folja tad-dejta AD5933 għandha tabella kompluta ta' indirizzi tar-reġistru.

Dimensjonijiet Fiżiċi

Il-brilli fuq l-header tal-brilli huma spazjati 100 mil 'il bogħod minn xulxin. Il-PCB huwa twil 1.6 pulzieri fuq il-ġnub paralleli mal-brilli fuq l-header tal-pin u 0.8 pulzieri twil fuq il-ġnub perpendikolari mal-header tal-pin.

Niżżel minn Arrow.com.
Copyright Digilent, Inc. Id-drittijiet kollha riżervati.
Ismijiet oħra ta' prodotti u kumpaniji msemmija jistgħu jkunu trademarks tas-sidien rispettivi tagħhom.
1300 Henley Court
Pullman, WA 99163
509.334.6306
www.digilentinc.com

Dokumenti / Riżorsi

PmodIA DIĠILENTI B'Bordijiet Esterni tal-Mikrokontrolluri tal-Arloġġ [pdfManwal tal-Utent PmodIA Bil-Bordijiet Esterni tal-Mikrokontrolluri tal-Arloġġ, PmodIA, Bil-Bordijiet tal-Mikrokontrolluri tal-Arloġġ Esterni, Bordijiet tal-Mikrokontrolluri tal-Arloġġ Esterni, Bordijiet tal-Mikrokontrolluri tal-Arloġġ, Bordijiet tal-Mikrokontrolluri, Bordijiet

Referenzi

• Manwal għall-Utent