Разработка печатной платы в среде Ultiboard. Плата 2. Разработка платы для тестирования ЦАП

Плата 2. Разработка платы для тестирования ЦАП

Программное обеспечение в среде LabView

Перед тем, как начать работу с программным обеспечением, на вкладке Настройки следует выбрать из выпадающих списков названия используемых устройств.

После завершения настройки перейдите на вкладку Запуск программы и нажмите кнопку Запуск теста.

Рис. 30

Обратите внимание на хорошее совпадение графика АЧХ (Рис. 30) с теоретически полученной кривой (Рис. 6).

По завершении работы нажмите кнопку Выход, чтобы выйти из программы.

Необходимое программное обеспечение	- Ultiboard (National Instruments) - LabView (National Instruments)
Необходимое аппаратное обеспечение	- NI SCOPE (NI SCOPE 5142) - NI HSDIO (NI HSDIO 6552) - NI DAQ (NI DAQ 6289)
Необходимые микроэлектронные компоненты	- AD7302BN (Цифро-аналоговый преобразователь компании Analog Devices) - Переключатель в корпусе DIP16: - Koнденсатор 4.7 нФ - 1 шт.

Целью данной работы является разработка учебной платы для тестирования 8 разрядного ЦАП. В качестве цифро-аналогового преобразователя используется микросхема ЦАП AD7302BN в корпусе DIP20. Разрабатываемая плата будет использоваться в составе системы Mixed Signal Demo Box, и соответственно, на ней должен быть ламельный разъем в форм-факторе PCI. Процесс формирования платы необходимой формы и размеров подробно описан в лабораторной работе 1 (Рис. 11 и Рис. 12). Развертка контактной части устройства Mixed Signal Demo Box представлена в Приложении 1.

Рис. 31

Поскольку тестируемая микросхема производится в корпусе DIP20, необходимо предусмотреть на плате посадочное место соответствующего стандарта. Откройте «Place -> From Database …» и выберите необходимый тип корпуса (Рис. 31). Дайте компоненту название «ЦАП» (Рис. 32), нажмите «ОK», поместите его на плате (Рис. 33), и нажмите «Cancel» чтобы закрыть открывшееся окно. При необходимости поворота корпуса платы нажмите Ctrl+R.

Рис. 32

Рис. 33

Для того, чтобы увидеть вклад каждого разряда ЦАП в форму выходного аналогового сигнала, на разрабатываемой плате необходимо предусмотреть стандартный 8 канальный переключатель в корпусе DIP 16. Откройте «Place -> From Database …» и выберите компонент в корпусе DIP16 (Рис. 34).

Рис. 34

В качестве названия компонента введите «Переключатель» и установите его рядом с компонентом «ЦАП», как показано на Рис. 35.

Рис. 35

Согласно Таблица 3, произведите следующие действия:

Откройте Tools -> Netlist editor,

Выберите Net - > New

Для каждой линии связи из таблицы задайте имя (например, DB1 (DAC PIN 7) TO SW 10) и соответствующие соединения (DAC, Pin7, Switch, Pin10) – см. Рис. 36.

Таблица 3

AGND TO DGND	P1, Pin A44 P1, Pin A52 DAC, Pin 9 DAC, Pin 11 DAC, Pin 13 C, Pin 1 DAC, Pin 20 DAC, Pin 17
CLOCK FROM A32 TO PIN 10	DAC, Pin 10 P1, Pin A32
DB0 (DAC PIN 8) TO SW 9	DAC, Pin 8 Switch, Pin 9
DB1 (DAC PIN 7) TO SW 10	DAC, Pin 7 Switch, Pin 10
DB2 (DAC PIN 6) TO SW 11	DAC, Pin 6 Switch, Pin 11
DB3 (DAC PIN 5) TO SW 12	DAC, Pin 5 Switch, Pin 12
DB4 (DAC PIN 4) TO SW 13	DAC, Pin 4 Switch, Pin 13
DB5 (DAC PIN 3) TO SW 14	DAC, Pin 3 Switch, Pin 14
DB6 (DAC PIN 2) TO SW 15	DAC, Pin 2 Switch, Pin 15
DB7 (DAC PIN 1) TO SW 16	DAC, Pin 1 Switch, Pin 16
VDD (DAC PIN15) TO C PIN2	DAC, Pin 14 C, Pin 2 DAC, Pin 16 DAC, Pin 15 DAC, Pin 12 P1, Pin B60
SW_1 TO A36	Switch, Pin 1 P1, Pin А36
SW_2 TO A34	Switch, Pin 2 P1, Pin A34
SW_3 TO A28	Switch, Pin 3 P1, Pin A28
SW_4 TO A26	Switch, Pin 4 P1, Pin A26
SW_5 TO A24	Switch, Pin 5 P1, Pin A24
SW_6 TO A16	Switch, Pin 6 P1, Pin A16
SW_7 TO A14	Switch, Pin 7 P1, Pin A14
SW_8 TO A12	Switch, Pin 8 P1, Pin A12
TO SCOPE 1 B53	DAC, Pin 19 P1, Pin B53
TO SCOPE 2 A53	DAC, Pin 18 P1, Pin A53
VDD (DAC PIN15) TO C PIN2	DAC, Pin 14 C, Pin 2 DAC, Pin 16 DAC, Pin 15 DAC, Pin 12 P1, Pin B60

Рис. 36

Нажмите на PINs, затем «Add a pin by clicking on it», и выберите pin 1 на ЦАП и pin 1 на микросхеме переключателя.

Повторите эти шаги для каждого из 8 цифровых входов микросхемы.

После завершения этой процедуры рабочее пространство должно принять вид, изображенный на Рис. 37 (точки межслоевых переходов были добавлены вручную).

Рис. 37

Рис. 38

Используя инструменты «Line», «Follow me», «Place a VIA» (Рис. 38) из панели инструментов «Main», необходимо привести схему платы (Рис. 37) к окончательному виду (Рис. 40 – верхний слой и Рис. 41 -нижний слой).

Промежуточные стадии процесса изображены на Рис. 39.

Рис. 39

Рекомендуется применять ширину линий 0.5 – 0.6 мм, с учетом того, что плата носит учебно–экспериментальный характер, и общее число линий на ней невелико. Левая часть рисунка приведена для того, чтобы проиллюстрировать, какие слои на нем задействованы.

Для нанесения шелкографических надписей на плату следует активировать соответствующий слой на панели и внести в него необходимые надписи. На Рис. 42 показан общий вид платы.

Рис. 40

Рис. 41

Рис. 42

На Рис. 43 изображены реальные платы и позиции, на которые должны быть смонтированы соответствующие компоненты:

Рис. 43

Таблица 4 показывает соответствие контактов ламельного разъема на плате сигналам, идущим к соответствующим устройствам в системе.

Таблица 4

B 53 – SCOPE 1 B 60 – DAQ AO 1 (+ 5В)

A12 – HSDIO 0 A14 – HSDIO 1 A16 – HSDIO 2 A24 – HSDIO 3 A26 – HSDIO 4 A28 – HSDIO 5 A 32 – DOC clock OUT A34 – HSDIO 6 A36 – HSDIO 7 A44 – GND A52 – GND A53 – SCOPE 2

Дата добавления: 2014-10-31