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TI データ収集評価ボードの供給:ADC 評価ボード、DAC 評価ボード

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I. TI ADC 評価ボード: 正確なアナログ信号キャプチャのためのコア テスト プラットフォーム

TI ADC 評価モジュール (EVM) は、TI のさまざまな ADC デバイスの性能を評価するために特別に設計された標準化された回路基板です。 ADC チップ、電源管理、信号入出力インターフェイス、クロック回路、デバッグ インターフェイスが統合されています。これにより、複雑な周辺回路が不要になり、ADC デバイスの迅速な性能テストが可能になり、エンジニアがデバイスがプロジェクトの要件を満たしているかどうかを迅速に判断できるようになります。

1. 基本的な位置付けと設計哲学

ADC 評価ボードの核となる価値は、「迅速な検証と正確なテスト」にあります。この原則に基づいて、TI は標準化、高い互換性、操作の容易さという 3 つの設計原則を遵守しています。このボードには、外部サンプリング クロック、基準電圧源、アナログ フロントエンド コンディショニング回路など、通常の ADC 動作に不可欠なすべてのサポート回路が統合されています。また、信号発生器、オシロスコープ、FPGA 開発ボードなどのテスト機器と柔軟に統合するための標準インターフェイスも備えており、さまざまなテスト シナリオに適応します。実験室での性能検証でも、初期段階のプロトタイプ開発でも、エンジニアは ADC 評価ボードを迅速に利用して製品開発サイクルを短縮できます。

2. 代表機種と主な特長

TI の ADC 評価ボードは、逐次比較レジスタ (SAR) ADC、デルタシグマ (Δ-Σ) ADC、高速 ADC など、複数の ADC デバイス タイプをカバーしています。さまざまなモデルが個別の性能パラメータに対応し、さまざまなアプリケーション要件に対応します。以下にいくつかの代表的なモデルとその主要な機能を示します。

ADS9813EVM/ADS9817EVM: マルチチャンネル高精度 SAR ADC 評価ボード

これらの評価ボードは、それぞれ ADS9813 および ADS9817 SAR ADC の性能を評価します。どちらも、アナログ フロントエンドと ADC 基準電圧を統合し、チャネルあたり 18 ビットの分解能と 2 MSPS を備えたコスト効率の高い 8 チャネル デバイスです。中低速、高精度のデータ収集シナリオに適しています。主な機能は次のとおりです。

- ADS9813/ADS9817に必要なサポート回路をすべて網羅した包括的なハードウェア構成。外部サンプリングクロックとADC基準電圧オプションを提供します。デフォルトは 4.096V の内部リファレンスですが、より高いドリフト性能要件を満たすために外部リファレンス入力用に構成することもできます。

- シングルエンド入力構成と差動入力構成の両方をサポートします。各 ADC チャネルには 2 つの SMA 入力コネクタがあり、負の入力コネクタはジャンパを介して GND に短絡できます。この柔軟な設計はさまざまな入力信号タイプに対応し、±12V および ±10V を含む入力電圧範囲をサポートします。

- TSWDC155EVM データ収集カード (別売) と互換性があり、USB インターフェイスを介してコンピュータと通信します。 TI の評価ソフトウェアと組み合わせると、データ収集、ヒストグラム分析、スペクトル分析、および線形分析機能が可能になります。

- 標準の FPGA 開発ボードに接続するための PCB 底面の標準 FMC コネクタを特徴とし、テスト シナリオを拡張します。産業用計測および制御、計装などの分野における中低速、高精度のデータ収集アプリケーションに適しています。

ADC12DJ3200EVMCVAL: 高速宇宙グレード ADC 評価ボード

この評価ボードは、ADC12DJ3200 QML-SP 高速 ADC を評価するために特別に設計されています。このデバイスは宇宙グレードの製品として耐放射線性を備えており、航空宇宙、防衛などの分野のハイエンド用途に適しています。主な機能は次のとおりです。

- 高性能仕様: デュアルチャネル 4GSPS またはシングルチャネル 8GSPS サンプリングレートをサポートする 12 ビット解像度、高速データ伝送用の JESD204B インターフェイスを装備。

- プレミアム ハードウェア構成: AC 結合アナログ入力用の統合オンボード バラン。クロックはオンボード TI ソリューションまたは外部から供給されます。 LMK04832超低ノイズクロックジッタークリーナーを組み込み、高速サンプリング中の信号の安定性を確保します。

- 包括的な電源管理では 12V DC 電源を利用し、TPS50601A-SP や TPS7A4501-SP などの複数の耐放射線性電圧レギュレータを組み込んで宇宙グレードの電力要件を満たします。

- TI データ収集カードまたはサードパーティ FPGA 開発ボードとインターフェースするための予約済み FMC コネクタを備えており、レーダーや衛星通信などのハイエンドの高速データ収集シナリオに適応できます。

3. ハードウェアおよびソフトウェアのサポート

ハードウェア設計

TI ADC 評価ボードのハードウェア設計は、テストの利便性とパフォーマンスの安定性を優先しています。コア コンポーネントには、ADC チップ、電源管理モジュール (電圧レギュレータと電力フィルタリング回路が組み込まれています。一部のハイエンド モデルには放射線耐性のある低ノイズ レギュレータが使用されています)、クロック モジュール (柔軟な内部/外部クロック切り替えにより安定したサンプリング クロックを提供します)、およびクロック ジッター エリミネータ (一部のモデルに含まれます) が含まれます。さらに、信号調整モジュール (アナログ フロントエンド フィルタリング、ゲイン調整、シングルエンド/差動変換回路) およびインターフェイス モジュール (SMA 入力コネクタ、USB デバッグ ポート) も備えています。外部クロック ソース（一部のモデルにはクロック ジッター除去が統合されています）、信号調整モジュール（アナログ フロントエンド フィルタリング、ゲイン コンディショニング、シングルエンド/差動変換回路）、インターフェイス モジュール（SMA 入力コネクタ、USB デバッグ ポート、FMC コネクタ、テスト ポイント）が含まれます。一部のモデルは、信号品質をさらに最適化するために一次ローパス フィルター ネットワークを追加するための予約された 0402 コンポーネント領域を備えています。

ソフトウェアサポート

TI は、各 ADC 評価ボードに専用の評価ソフトウェア (GUI) を提供し、Windows 10 64 ビットを含む主流のオペレーティング システムをサポートします。中核となる機能には、デバイス パラメータの設定 (サンプリング レート、ゲイン、入力範囲など)、リアルタイム データの取得と表示、データの保存とエクスポート、パフォーマンス メトリック分析 (ヒストグラムやスペクトル分析と並行して、SNR や THD などの品質係数の計算) が含まれます。さらに、Python、MATLAB、LabVIEW などのプログラミング言語を使用した二次開発もサポートしており、エンジニアが特定の要件に応じてテスト ソリューションをカスタマイズできるようになります。特定のモデルでは、SPI インターフェイスを介したデバイス制御とデータ交換が可能です。

4. 典型的なアプリケーションシナリオ

TI ADC 評価ボードは、次のようなアナログ信号の取得と性能検証を必要とするシナリオ全体に広範な用途に使用できます。医療機器 (ECG/EEG 信号取得、高精度生理学的パラメーター検査);テスト機器 (オシロスコープ、マルチメーターなどの ADC 性能校正および検証)。航空宇宙および防衛 (高速レーダー信号取得、宇宙グレード機器のデータ変換検証)。自動車エレクトロニクス (タイヤ空気圧センサーや燃費センサーなどの車両センサー信号取得)、および高精度センシング測定 (電子スケール、ひずみゲージ試験など)。

II. TI DAC 評価ボード: 効率的なデジタル信号再構成のための重要なテスト プラットフォーム

TI ADC 評価ボードを補完するこの標準化されたテスト プラットフォームは、TI のさまざまな DAC デバイスの性能を評価するために特別に設計されています。 DAC チップ、電源管理、デジタル インターフェイス、アナログ出力調整、クロック回路が統合されており、デジタル信号からアナログ信号への迅速な変換が可能です。これにより、出力精度、直線性、ノイズなどの重要な性能指標の検証が容易になり、エンジニアはデバイスの選択とシステム統合を迅速に行うことができます。

1. 基本的な位置付けと設計哲学

DAC評価ボードの核となる価値は「効率的な変換と正確な検証」にあります。 TI の設計は、「互換性、柔軟性、使いやすさ」を優先しています。このボードには、通常の DAC 動作に必要なすべての周辺回路が統合されており、追加のデジタル インターフェイスやアナログ出力回路設計の必要性がなくなり、DAC デバイスの迅速な性能テストが可能になります。さらに、FPGA 開発ボード、信号アナライザー、オシロスコープ、その他の機器と柔軟に統合できる標準インターフェイスが提供されており、多様なテスト シナリオに適応します。これにより、エンジニアはデジタルからアナログへの変換結果を迅速に検証できるようになり、プロジェクトの開発サイクルが短縮されます。

2. 代表機種と主な特長

TI DAC 評価ボードは、スマート DAC や高速 DAC だけでなく、低速高精度、高速高解像度のバリアントなど、さまざまな DAC デバイス タイプをカバーしています。アナログ出力のさまざまな電力および周波数要件に対応します。主要な代表モデルとその主な機能の概要を以下に示します。

DAC3283EVM: 高速デュアルチャンネル DAC 評価ボード

この評価ボードは、DAC3283 高速 DAC デバイスを評価します。デュアル チャネル、16 ビット分解能、および高い直線性を備えた 800 MSPS サンプリング レートを特徴としており、高周波信号生成アプリケーションに適しています。主な機能は次のとおりです。

- 8 バイト幅の DDR LVDS データ入力をサポートする卓越した高速パフォーマンス。統合された 1x/4x 補間フィルタにより、高周波数および中間周波数の出力シナリオで優れた直線性を実現します。

- DAC の I/Q 出力信号を実際の RF 信号にアップコンバートできる TRF3704 直交変調器 (50MHz から 6GHz) と並行して、DAC に安定したクロッキングを提供する CDCE62005 クロック ジェネレーター/ジッター クリーナーを含むオンボードの補完チップにより、完全な RF トランスミッター ソリューションの評価が可能になります。

- 高い互換性があり、テストパターン受信用の 1.25Gbps LVDS ポート経由で TSW1400EVM と動作可能。オンボードクロックチップにより、TSW1400EVMとDAC3283EVM間の同期が可能になります。

- 標準の FMC インターフェイス FPGA 開発ボード (ザイリンクスの最新 FPGA 評価ボードなど) に接続するための FMC-DAC アダプタ カードを装備し、通信システム、レーダー、およびテスト機器における高周波信号生成アプリケーションのテスト シナリオを拡張します。

DAC38RF82EVM: 超高速 PLL DAC 評価ボード

これらのデバイスは、高速 DAC の DAC38RF82/83/85/93 シリーズの評価用に特別に設計されており、高解像度と低位相ノイズで最大 9GSPS のサンプリング レートを実現し、ハイエンド RF 信号生成シナリオに適しています。主な機能は次のとおりです。

- デュアルチャネル 14 ビット分解能、最大 9GSPS のサンプリング レート、統合 1x ～ 24x 補間、およびシステム クロック生成を簡素化する 6GHz/9GHz 統合 PLL をサポートする高性能仕様。

- プレミアムハードウェア構成: オンボードの 2:1 インピーダンストランスは、平衡から不平衡への変換のための AC 結合差動出力を提供します。統合された低ノイズ レギュレータ (LP5907、TPS7A8101 など) により、出力信号の安定性が保証されます。

- 非常に使いやすく、TSW14J56EVM評価モジュールと互換性があります。直感的なソフトウェア インターフェイスを利用して、パラメータ設定とテストのために SPI インターフェイス経由で DAC とオンボード LMK04828 クロック チップを制御します。

- サードパーティのFPGA開発ボードと統合するための標準FMCコネクタを備えており、レーダー、衛星通信、およびハイエンドのテスト機器における超高速RF信号生成アプリケーションに適しています。

3. ハードウェアおよびソフトウェアのサポート

ハードウェア設計

TI DAC 評価ボードのハードウェア設計は、「信号復元精度」と「テストの利便性」を重視しています。コア ハードウェア コンポーネントには次のものが含まれます。 DAC チップ。電源管理モジュール（低ノイズレギュレータと電源フィルタリング回路を統合し、ハイエンドモデルでは高精度電源ソリューションを採用）。クロック モジュール (安定した変換クロックを提供し、一部のモデルには PLL とクロック ジッター クリーナーが統合されています)。デジタル インターフェイス モジュール (SPI、I2C、LVDS、JESD204、およびさまざまなデータ レートのその他のデジタル インターフェイスをサポート)、アナログ出力調整モジュール (フィルタリング、増幅、インピーダンス マッチング回路。一部のモデルには RF 信号出力用の変調器が統合されています)、およびインターフェイス モジュール (SMA 出力コネクタ、USB デバッグ ポート、FMC コネクタ、テスト ポイント)。

ソフトウェアサポート

TI は、主流のオペレーティング システムと互換性のある DAC 評価ボード用の専用評価ソフトウェア (GUI) を提供します。コア機能には、DAC パラメータ設定 (変換レート、出力範囲、補間係数など)、デジタル信号ソース生成 (カスタム波形、正弦波や方形波などの標準波形)、リアルタイム波形表示とモニタリング、パフォーマンス メトリクス分析 (直線性、ノイズ、高調波歪みなど) が含まれます。さらに、FPGA 開発ボードとの統合をサポートしており、カスタム デジタル信号を FPGA 経由で送信して DAC 変換パフォーマンスを検証できます。特定のモデルは二次開発をサポートし、カスタマイズされたテスト ソリューションを容易にします。

4. 典型的なアプリケーションシナリオ

TI DAC 評価ボードは、デジタルからアナログへの信号変換を必要とする次のようなシナリオに幅広く導入されています。

通信システム (RF 信号生成、ベースバンド信号再構築、例: 5G、衛星通信)

テスト機器 (信号発生器、校正装置のアナログ信号出力検証) 産業用制御 (インバータおよびサーボ システム用のアナログ制御信号生成)、医療機器 (超音波装置および患者モニタ用のアナログ信号出力、波形励起信号など)、航空宇宙および防衛 (レーダー信号生成、ミサイル誘導システム用のアナログ信号出力)、電源管理 (電圧基準生成、電力調整信号検証)、自動車エレクトロニクス (車載ディスプレイおよびサーボ システム用のアナログ信号出力)オーディオ システム)。

Ⅲ． ADC および DAC 評価ボードの共通機能

- 標準化された設計: どちらも TI の標準化された評価ボード アーキテクチャを採用しており、通常のデバイス動作に必要なすべての周辺回路を統合しています。これらは箱から出してすぐに使用できるため、複雑な追加回路の必要性がなくなり、テストのしきい値が大幅に下がります。

- 包括的なソフトウェアおよびハードウェアのサポート: どちらにも、パラメータ設定、リアルタイム テスト、データ収集、分析をサポートする TI の公式評価ソフトウェア (GUI) が含まれています。標準インターフェイスは、テスト機器および FPGA 開発ボードとの柔軟な統合のために予約されており、二次開発が可能です。

- 高い互換性と柔軟性: 同じシリーズ内の複数の TI ADC/DAC デバイスと互換性があります。簡単なデバイス交換やパラメータ設定だけで、さまざまな機種の性能評価が可能です。インターフェイス設計は主流のテスト機器と互換性があります。

- R&Dサイクルの加速: エンジニアに迅速なコンポーネント選択、性能検証、プロトタイプ開発のためのワンストッププラットフォームを提供し、設計リスクを軽減しながらデバイス選択からシステム統合までのR&Dタイムラインを短縮します。

- プロフェッショナルなハードウェア最適化: 高精度リファレンス ソース、低ノイズ電圧レギュレーター、クロック ジッターエリミネーターなどの低ノイズ、高安定性のハードウェア設計要素を組み込んで、テスト結果の精度を保証します。