模拟电路前端工程化设计
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脑图
模拟电路前端工程化设计
第一部分
第1节：任意波形/信号的产生、演示以及设计要点
Tek 2系列AFG演示（3分钟）
ADALM2000波形发生器的演示（7分钟））
功能
指标范围
内容（30分钟）
信号发生器的作用
什么是AFG/AWG
AFG - 任意函数发生器
AWG - 任意波形发生器
如何产生AFG/AWG？
模拟方式产生常用的波形 - 正弦波、三角波、锯齿波、方波
常用的器件
局限性
数字方式产生任意的函数/波形
DDS产生
函数
波形 - RAM
DDS的概念及系统框图
数字合成
DAC
模拟信号调理
幅度
范围
直流偏移
频率
LPF的作用及实现方式
设计要点
方案：
FPGA + DAC
MCU + DDS芯片
器件选择
频谱
混叠
失真
杂散
信号的幅度
技术专家对话（20分钟）
采访应用工程师
信号发生器都用来做啥？
信号发生器的重要性
信号发生器中最关心哪些指标？
电赛中用到的信号发生器/信号产生的题目
第2节：ADI公司DDS芯片的选用和设计要点
演示（10分钟） - 苏）
ADI网站（2分钟）
ADI官网ADIsimDDS工具的使用（3分钟）
电赛器件列表（1分钟））
淘宝店家（1分钟））
演示硬禾AD9837模块的工作 （使用M2K）（3分钟））
独立DDS芯片的不同类别
独立DDS芯片的使用
DDS芯片和单片机的控制
DDS芯片的模拟电路设计要点
AD9834
专家对话
劳五一老师介绍电赛中DDS芯片的作用和选择规则
ADI的技术应用工程师谈DDS的应用范围
eDesign工程师谈论DDS芯片的使用
第3节：DAC的技术指标和选用原则
演示（10分钟）
演示硬禾AD9740模块的工作（搭配电赛训练板，用M2K测试）
FPGA通过锁相环，改变不同的时钟频率，查看波形
12Msps
192Msps
生成不同的信号
正弦波
三角波
用M2K查看
波形
频谱
用Tek示波器查看
打开20MHz带宽限制，前后的频谱差别
内容（30分钟））
DAC的关键技术指标
转换率、模拟带宽
分辨率、位数
接口方式
供电
基准电压的重要性及控制
DAC的实现方式及对比
并行高速DAC
R2R DAC
串行DAC
SPI接口
I2C接口
PWM实现DAC
高速DAC的选用
AD9717
专家对话（20分钟））
参考文章
第4节：DAC的信号输出电路
演示（10分钟）
M2K演示
输出幅度的调节
直流偏移的调节
电路图中调节的机制
CircuitJS仿真输出？
内容（30分钟）
电压型输出
差分电流输出
运放构成
射频变压器构成
运算放大器的选用
增益
电源
器件
专家对话（20分钟））
关于运算放大器/射频变压器的选用 - 劳老师
关于电路设计、PCB布线的考虑 - eDesign
第5节：LTSpice在模拟电路仿真中的应用及功能演示
演示（10分钟）
S-K有源滤波器的仿真演示
内容（30分钟）
LTSpice的简介
LTSpice的功能
LTSpice的操作
元器件模型的导入和使用
用到的器件
AD8000
专家访谈（20分钟））
劳老师
仿真软件的种类及选用
仿真软件的使用及局限
LTSpice仿真工具要注意的地方
第6节：DAC输出信号的幅度及直流偏移的控制
演示（10分钟））
用M2K演示输出信号的幅度和直流偏移的调整
采用Tek2示波器来观察信号
采用LTSpice仿真M2K的输出电路
关于幅度调整
幅度调整的意义
幅度调整的方法
数字域调幅度 + 运放固定增益
PGA或VGA调增益
基准电流的调节
幅度调整需要注意到的地方
Rail-Rail运放
电源的设计
Slow Rate的影响
输出阻抗的驱动
失真
谐波
关于直流偏移的调整
数字域调整\DDS输出
运放 - 输出信号 + 直流电压相加
串行DAC或PWM产生直流电压
基准电压源的使用
器件
AD8000
专家访谈（20分钟）
信号发生器幅度的调节方式
调节幅度中会遇到的工程问题
第7节：DDS信号源的频谱构成以及频率控制
演示(10分钟）
用M2K查看AWG产生的频谱
用ADIsimDDS来查看产生的频谱
对比ADIsimDDS的仿真结果和M2K频谱分析的结果
对比DAC输出的频谱和经过LPF之后的结果
总结信号发生器的频谱构成、来源以及控制方式
DDS得到的信号的频率分量构成
低通滤波器的设计
关键指标
幅度
相位
带外抑制
电路拓扑
有源滤波器
无源滤波器
滤波器拓扑
切比雪夫
贝塞尔
椭圆
SK
运算放大器的GBW
设计工具
RF Filter
ADI的滤波器设计工具
LTSpice
器件
AD8067
专家访谈（20分钟）
M2K中输出滤波器的设计要点
AWG中输出信号频谱的处理
第8节：DDS信号源的输出保护及监测
演示（10分钟）
用M2K演示，改变输出端的负载电阻，波形的变化
去掉保护电路会出现的问题
M2K的校准过程以及对输出信号的监测
内容（30分钟）
输出阻抗导致的幅度的变化以及波形的失真
输出级驱动能力的设计以及使用约束
输出信号状态的监测机制在M2K中的实现
器件
AD8067
专家访谈（20分钟）
第9节：参考电压以及直流偏移的产生和控制
演示（10分钟）
M2K直流偏移的作用
CircuitJS产生直流偏移的信号演示
串行DAC的使用
M2K通过SPI总线控制一个串行DAC
PWM得到直流电压
M2K输出PWM通过LPF得到直流电压
内容（30分钟）
M2K中直流偏置电压的产生和控制
可精准调节的直流电压的产生
使用串行DAC
器件的选用
SPI、I2C
单路、多路
使用PWM产生
参考基准源
器件的选用
单极直流电压（0-2V） -- 》 双极直流电压（-5V ~ 5V）
器件的选用 - 运放
用到的器件介绍
AD5625
AD5627
ADR3412
AD8657
专家访谈（20分钟）
串行DAC的使用和选用
基准源的重要性
PWM用于DAC要注意的问题
实战项目1
参考资料
第二部分
示波器探头的原理、使用、及设计考虑
内容
演示
问答
探头的分类
探头的选用
影响探头测量精度的要素
探头的补偿调节方式
ADALM2000中双通道示波器的功能演示及设计框架
内容
演示
问答
常用示波器的模拟前端设计考虑要素？
示波器模拟i前端的方案选择？
示波器模拟通道的增益调整
内容
演示
器件
ADG611
ADG419
问答
根据ADC精度确定衰减、增益的范围
各种示波器前端增益控制的组合方式
衰减 + 放大
模拟开关的使用技巧
单刀单掷
多选一
模拟开关的选用原则
放大器的选用与线性工具的使用
内容
演示
器件
问答
为何选用JFET放大器？
高阻、低偏移
不同增益情况下的直流偏移影响
示波器模拟通道的频率处理以及滤波器的设计
内容
演示
器件
问答
示波器带宽的定义
影响示波器模拟带宽的因素都有哪些？
滤波器的设计
抗混叠滤波器的设计
高速ADC的前置驱动放大器的选用、电路设计要点
内容
演示
器件
LTC6362
问答
单端、差分的选用
差分放大器的配置
直流偏置电压的控制及作用
高速ADC的关键技术指标、选用原则
内容
演示
器件
AD9648
问答
分辨率
采样率
基准电压的选择
时钟源
线性度等其它指标
高速ADC的使用要点以及设计考虑
内容
演示
器件
问答
用过的高速ADC及常见的问题？
在PCB设计中要注意的问题
示波器交流耦合和直流耦合的策略及实现方式
内容
演示
器件
问答
虚拟交流耦合和通过继电器控制的方式
继电器的选用及注意要点
示波器模拟前端电路中用到的基准以及直流校准
内容
演示
器件
AD5625
AD5627
ADR3412
ADR530
AD8657
问答
基准源的重要性
基准源的选用及校准
在PCB设计中的注意事项
时钟、定时及信号源设计相关的工具
内容
演示
器件
ADF4360
问答
高速ADC时钟的选择对采样的影响
在PCB设计中时钟部分电路的设计考虑
实战项目2
参考资料
第三部分
ADALM2000系统电源设计需求及方案拓扑分析
内容
演示
器件
问答
模数混合系统中供电电路的设计要求
示波器中供电电路的设计要点
ADI的PowerCAD工具的使用功能介绍及演示
内容
演示
器件
问答
电源设计中常用的设计和仿真软件有没有推荐？
数字电路部分的供电需求及设计要点
内容
演示
器件
ADP2114
ADP2108
ADP2120
ADP2503
ADP2138
ADM1270
ADM1177
问答
数字电路部分多电压设计的要求及方案实现
器件的选择 - 电容、电感等
PCB设计中对电源部分的考虑
模拟电路部分的供电需求及设计要点
内容
演示
器件
ADP1614
ADP2370
ADP5074
ADP7182
LTC3265
ADP2301
ADP197
问答
开关稳压、线性稳压器的选用
性能和性价比的折中
PCB设计中需要考虑到的要素
开关稳压器的特点及设计要点
内容
演示
器件
ADP1614
ADP2370
ADP5074
LT1964
ADP2108
ADP1612
问答
开关稳压器的选用及设计要素
PCB布线对最终产品性能的影响
通过各种认证对电源的要求
线性稳压器的特点及设计要点
内容
演示
器件
LT1761
ADP7182
ADP121
问答
模拟电路供电对电源的要求
线性稳压器设计中的具体考虑
USB供电的考虑及需要注意的设计要点
内容
演示
器件
ADP198
LTC4415
问答
采用USB供电给系统整体电源拓扑设计带来的要求
压降
电流限制
PD的考虑？
实战项目3
参考资料
参考资料
TI参考资源
ADI参考资源
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硬禾发布2022-08-18
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