評価用ボード・ユーザー・ガイド UG-254 温度センサー内蔵の 8 チャンネル 1 MSPS12 ビット SAR ADC AD7298 の評価用ボード 特長 様々な接続オプションは、評価用ボードのハードウェア のセク ションで説明します。このボードをスタンドアロン動作に設定 する際は、このユーザー・ガイドの 接続オプションのセクショ ンを参照してください。 AD7298 (Rev. C)のフル機能評価用ボード 接続オプション アナログ・バイアスアップ回路を内蔵 システム・デモストレーション・プラットフォーム (SDP)と組 み合わせで使用して PC から制御 制御用 PC ソフトウェア デバイスの説明 このユーザ・ガイドでは AD7298 の評価用ボードについて説明 します。このデバイスは、12 ビット 8 チャンネルの逐次比較型 ADCと温度センサーを内蔵しています。 評価用ボードの説明 AD7298 は、予め設定しておいた、変換対象チャンネルのシー ケンスを選択できるようにするプログラマブルなシーケンサを 提供しています。このデバイスは 2.5 Vリファレンス電圧を内蔵 しており、外付けリファレンスを使うときにはこれをディスエ ーブルすることができます。 EVAL-AD7298SDZは、AD7298 のすべての機能を容易に評価で きるようにデザインされたフル機能評価用ボードです。この評 価用ボードは、SDP コネクタ (J1)を介して制御することができ ます。SDP ボードを使うと、AD7298 評価ソフトウェアを使っ てPCのUSB ポートを経由して評価用ボードを制御することがで きます。 このデバイスは、高精度バンドギャップ温度センサーを内蔵し ており、12 ビット ADC により温度を監視しデジタル化して分 解能 0.25°C で出力します。 実装部品としては、ADP1706 ロー・ドロップアウト CMOS リニ ア・レギュレータ、AD8022 高速低ノイズアンプ、AD8066 高性能 145 MHz FastFET™ アンプなどがあります。 AD7298 の仕様全体は AD7298 データ・シートに記載されており、 アナログ・デバイセズから提供しています。評価用ボードを使 用する際には、データ・シートとこのユーザー・ガイドを組み 合わせてご使用ください。 この評価用ボードはアナログ・バイアスアップ回路を内蔵して います。バイポーラ信号は、VIN SMB コネクタを介して入力し、 内蔵バイアスアップ・バッファ回路を使ってバイアスします。 バイアスアップされた信号は BIASED_VIN2 SMB に出力される ので、 SMB―SMB 間ケーブルを使って 8 個の VINx SMB コネク タの 1 つに加えることができます。 機能ブロック図 EVAL-AD7298SDZ VIN SDP BOARD SCLK DOUT DIN CS USB CONNECTION TO PC BIAS-UP CIRCUITRY VBIASED VIN0 V0 VIN7 V7 VDRIVE AD7298 VDD DGND VDRIVE –5V AGND +5V 3.3V REGULAR EXT_VCC AGND 09711-001 VDRIVE 図 1. 最終ページの重要なご注意と法的条項を お読みくださるようお願いいたします。 Rev. A アナログ・デバイセズ社は、提供する情報が正確で信頼できるものであることを期していますが、その情報の利用に 関して、あるいは利用によって生じる第三者の特許やその他の権利の侵害に関して一切の責任を負いません。また、 アナログ・デバイセズ社の特許または特許の権利の使用を明示的または暗示的に許諾するものでもありません。仕様 は、予告なく変更される場合があります。本紙記載の商標および登録商標は、各社の所有に属します。 ※日本語データシートは REVISION が古い場合があります。最新の内容については、英語版をご参照ください。 ©2011 Analog Devices, Inc. All rights reserved. 社／〒105-6891 東京都港区海岸 1-16-1 ニューピア竹芝サウスタワービル 電話 03（5402）8200 大阪営業所／〒532-0003 大阪府大阪市淀川区宮原 3-5-36 新大阪トラストタワー 電話 06（6350）6868 本 UG-254 評価用ボード・ユーザー・ガイド 目次 特長......................................................................................................1 ソフトウェアのインストレーション .......................................... 5 評価用ボードの説明 ..........................................................................1 評価用ボード・ソフトウェアの起動............................................ 5 デバイスの説明 ..................................................................................1 ソフトウェアの動作 .......................................................................... 6 機能ブロック図 ..................................................................................1 フロント・パネル .......................................................................... 6 改訂履歴..............................................................................................2 コントロール・レジスタ .............................................................. 6 評価用ボードのハードウェア ..........................................................3 ADCサンプル/連続サンプル......................................................... 7 電源..................................................................................................3 接続オプション ..............................................................................3 LEDのフラッシュ .......................................................................... 7 評価用ボードの回路図、アートワーク、シルクスクリーン ....... 8 ソケット/コネクタ .........................................................................3 オーダー情報.................................................................................... 12 評価用ボード・ソフトウェア ..........................................................5 部品表............................................................................................ 12 改訂履歴 6/11—Rev. 0 to Rev. A Changes to Features Section and Evaluation Board Description Section ..............................................................................................................1 Changes to Link Options Section and Table 1 ......................................3 Changed the Software Operation Section to Launching the Evaluation Board Software Section ........................................................................5 Changes to Figure 6..............................................................................8 Changes to Figure 7..............................................................................9 Changes to Figure 8............................................................................10 Changes to Figure 9 to Figure 11........................................................ 11 Changes to Table 3 .............................................................................12 3/11—Revision 0: Initial Version Rev. A － 2/13 － UG-254 評価用ボード・ユーザー・ガイド 評価用ボードのハードウェア 電源 接続オプション 電源と信号を評価用ボードに接続する前に、すべての接続位置 が必要とされる動作モードに従っていることを確認するよう注 意してください。 表 1 に、評価用ボードを梱包する際に設定した接続位置を示し ます。接続は、SDP ボードから制御信号とVDRIVEを供給するよ うに設定してあります。 この評価用ボードと SDP ボードを組み合わせて使用する場合、 +5 V、−5 V、GND をコネクタ J2 に接続してください。VDRIVE は SDP ボードから、VCC は内蔵レギュレータから、それぞれ供 給されます。各電源は EVAL-AD7298SDZ 上で 10 µF と 0.1 µF のコンデンサでデカップリングされています。このボードでは 一枚のグラウンド・プレーンを使って高周波ノイズ干渉の影響 を小さくしています。 評価用ボードを使用する前に、複数の接続オプションとハンダ 接続オプションを設定して該当する動作セットアップを選択す る必要があります。デフォルト接続オプションを 表 1 に示しま す。 ソケット/コネクタ この評価用ボードには AD7298 の動作に関係するSMB 入力ソケ ットが 16 個あります。このボードと SDPを組み合わせて動作さ せる場合は、AD7298 ボードに外付け ±5 V 電源が必要です。こ れらのソケットの機能を 表 2 に示します。 表 1.接続オプション Link No. Option Function LK1 Inserted This link option pulls the AD7298 VIN0 input to GND via a 10 kΩ resistor. LK2 Inserted This link option pulls the AD7298 VIN1 input to GND via a 10 kΩ resistor. LK3 Inserted This link option pulls the AD7298 VIN6 input to GND via a 10 kΩ resistor. LK4 Inserted This link option pulls the AD7298 VIN7 input to GND via a 10 kΩ resistor. LK5 Position A Connects the PD/RST pin to VDRIVE voltage. LK6 Position A When in Position A, the 3.3 V VCC supply is supplied by on-board regulator, ADP1706. LK7 Position A When in Position A, the VDRIVE supply is taken from the SDP board via the VIO_CONNECTOR. LK8 Inserted When inserted the VREF signal is connected to the VREF test point. LK9 Inserted When inserted, the buffered internal reference voltage is divided by a factor of 3 and used as the bias input for U10. LK10 Inserted This link option pulls the AD7298 VIN2 input to GND via a 10 kΩ resistor. LK11 Inserted This link option pulls the AD7298 VIN3 input to GND via a 10 kΩ resistor. LK12 Inserted This link option pulls the AD7298 VIN4 input to GND via a 10 kΩ resistor. LK13 Inserted This link option pulls the AD7298 VIN5 input to GND via a 10 kΩ resistor. LK14 Inserted This link option connects +5V to Pin 1 of J1. LK20 Position A In Position A, the buffered internal reference is used as the bias input for U10. SL1 Position B Buffered output from SMA Connector V7 is routed to SMB connector, BUFF_V7. SL2 Position A In Position A, there is no amplifier included in the analog input channel VIN1 path. SL3 Position B Buffered output from SMA Connector V0 is routed to SMB connector, BUFF_V0. SL4 Position B In Position B, there is an amplifier included on the analog input channel VIN0 path. Rev. A － 3/13 － 評価用ボード・ユーザー・ガイド 表 2.ソケット機能 Socket Function BIASED_VIN2 BUFF_V0 BUFF_V7 EXT_OFFSET J3 J4 J5 J6 J8 J9 J10 J11 J12 J13 SMB socket for the output of the bias-up circuit SMB socket for buffered V0 input (SL3 must be in Position A, and SL4 must be in Position B) SMB socket for buffered V7 input (SL1 must be in Position A) SMB socket for an external bias input, which is applied to U10 SMB socket for a single-ended input that is applied to the VIN0 pin of the AD7298 SMB socket for a single-ended input that is applied to the VIN1 pin of the AD7298 SMB socket for a single-ended input that is applied to the VIN6 pin of the AD7298 SMB socket for a single-ended input that is applied to the VIN7 pin of the AD7298 SMB socket for a single-ended input that is applied to the VIN2 pin of the AD7298 SMB socket for a single-ended input that is applied to the VIN3 pin of the AD7298 SMB socket for a single-ended input that is applied to the VIN4 pin of the AD7298 SMB socket for a single-ended input that is applied to the VIN5 pin of the AD7298 SMB socket connected to the VREF pin of the AD7298 SMB socket connected to the PD/RST pin of the AD7298 VIN VREF_BUFF SMB socket to connect the input to the bias-up circuit SMB socket for the output of the buffered reference Rev. A － 4/13 － UG-254 UG-254 評価用ボード・ユーザー・ガイド 評価用ボード・ソフトウェア ソフトウェアのインストレーション 評価用ボード・ソフトウェアの起動 AD7298 評価キットには、CD に自己インストール型のソフトウ ェアが添付されています。このソフトウェアは、Windows XP (SP2) とVista (32ビット)に互換です。セットアップ・ファイルが 自動的に実行されない場合は、CDからsetup.exeファイルを実行 することができます。 ソフトウェアを起動するときは、次のステップに従ってくださ い。 評価ソフトウェアをインストールした後に、評価用ボードと SDP ボードを PCのUSB ポートに接続し、評価システムがPCを 接続する際に正しく認識されたことを確認してください。 2. 1. CDからのインストレーションが完了した後、電源 のセク ションの説明に従って AD7298 評価用ボードをパワーアッ プさせます。SDP ボード (コネクタ A)を AD7298 評価用ボ ード (コネクタ J1)に接続し、次に添付ケーブルを使ってPC のUSB ポートに接続します。 評価システムが検出されると表示されるダイアログ・ボッ クスに従って進みます。これによりインストレーションが完 了します。 Start メ ニ ュ ー で 、 Analog Devices – AD7298 > AD7298 Evaluation Softwareを選択します。ソフトウェアのメイ ン・ウインドウが表示されます (図 3 参照)。 ソフトウェアを起動したとき評価システムがUSB ポートに 接続されていない場合、接続エラーが表示されます (図 2 参照)。評価用ボードをPCのUSB ポートに接続して、数sec 待った後、 Rescanをクリックし、指示に従ってください。 09711-002 2. 1. 09711-003 図 2. 接続エラー警報 図 3.メイン・ウインドウ Rev. A － 5/13 － UG-254 評価用ボード・ユーザー・ガイド ソフトウェアの動作 フロント・パネル 図 3 に AD7298 評価ソフトウェアのメイン・ウインドウを示しま す。デバイスは、CONTROL REGISTER ボタンを使って設定す る こ と が で き ま す 。 CONTINUOUSLY SAMPLE ま た は SAMPLE ADCの選択に応じてサンプルを連続してまたは 1 個ず つ取得することができます。 メイン・ウインドウの下部に、AD7298 データがグラフ表示さ れます。データ・ディスプレイ・ウインドウのタブ設定を使う と、 ADC 変換結果の表示と内部温度センサー結果の表示を切 り替えることができます。 コントロール・レジスタ コントロール・レジスタを設定する前に、AD7298 データ・シ ートのコントロール・レジスタのセクションを参照してくださ い。コントロール・レジスタを設定するときは、CONTROL REGISTERをクリックします。 DB15/ WRITEをイネーブルすると、次の 15 ビットがコントロー ル・レジスタへ書込まれます (図 4 参照)。DB15/ WRITE を選択 しない場合、残りの 15 ビットはコントロール・レジスタへロー ドされず、結果は不変のままです。DB14/ REPEAT を選択する と、チャンネルの選択されたシーケンスの繰り返し変換がイネ ーブルされます。対応するボタン (DB13 /CH0～DB6/ CH7)をク リックして、シーケンス内の変換に必要なADC チャンネルを選 択します。。 WRITE をクリックして、コントロール・レジスタを更新しま す。 Rev. A － 6/13 － 09711-004 内部温度センサーをイネーブルするときは、DB5/ TSENSEを選択 します。DB1/ TSENSE AVERAGE を選択すると、温度センサ ー平均処理機能がイネーブルされます。平均処理をイネーブル すると、AD7298 は内部で変換結果の平均を計算してTSENSE の 最終結果を求めます (詳細については、AD7298 データ・シート を参照)。平均処理機能をイネーブルしてもTSENSE チャンネル を変換のために自動的選択しないことに注意してください。 DB5/ TSENSEも選択する必要があります。 図 4.コントロール・レジスタ UG-254 09711-005 評価用ボード・ユーザー・ガイド 図 5.温度センサー結果 (与えられた時間に対して温度センサー結果または平均結果が表示されることに注意) LED のフラッシュ ADCサンプル/連続サンプル 選択したチャンネルのサンプル・データを収集するときは、 SAMPLE ADC or CONTINUOUSLY SAMPLE をクリックします。 両ボタンはメイン・ウインドウの中程にあります。 CONTINUOUSLY SAMPLE をクリックした後にサンプリング を停止させる場合は、もう一度 CONTINOUSLY SAMPLE をク リックします。 Rev. A メイン・ウインドウの FLASH LED をクリックすると、SDP ボ ードのオレンジ色の LED1A が点滅するので、デバッグ・ツー ルとして役立ちます。 － 7/13 － UG-254 評価用ボード・ユーザー・ガイド 評価用ボードの回路図、アートワーク、シルクスクリーン 09711-006 図 6.EVAL-AD7298SDZ の回路図―1/3 Rev. A － 8/13 － UG-254 評価用ボード・ユーザー・ガイド 09711-007 図 7.EVAL-AD7298SDZ の回路図 ―2/3 Rev. A － 9/13 － UG-254 評価用ボード・ユーザー・ガイド 09711-008 図 8.EVAL-AD7298SDZ の回路図― 3/3 Rev. A － 10/13 － UG-254 09711-009 評価用ボード・ユーザー・ガイド 09711-010 図 9.部品面の アートワーク 09711-011 図 10.ハンダ面のアートワーク 図 11.部品面のシルクスクリーン Rev. A － 11/13 － UG-254 評価用ボード・ユーザー・ガイド オーダー情報 部品表 表 3. Reference Designator Part Description Part Number Stock Code C1, C11, C21, C31 1 nF, multilayer ceramic capacitor, U0603R102KCT FEC 9406174 06035A100JAT2A FEC 499110 50 V, X7R, ±10% C2, C12, C22, C30, C32, C34, C72, C77, 10 pF multilayer ceramic capacitor, C82, C85 50 V, NPO, ±5% C3, C5, C7, C10, C13, C20, C23, C24, 0603, capacitor spacing (not inserted) Not applicable Not applicable C4 10 µF, 6.3 V, X5R, ceramic capacitor, ±20% C0603C106M9PACTU FEC 1288201 C6, C8, C15, C36, C44, C45, C47, C48, 100 nF, 16 V, X7R, ceramic capacitor, ±5% 0603YC104JAT2A FEC 432210 4.7 µF multilayer ceramic capacitor, C0603C475K8PAC 7867 FEC 1572625 C25, C33 C74, C76 C9, C16 10 V, X7R, 603, ±10% C14, C26 10 µF, 10 V, SMD tantalum capacitor, ±10% TAJA106K010R FEC 197130 C17 47 µF, SMD, tantalum capacitor, ±20% TAKA106010R FEC 1658411 C18, C19, C71, C78, C81, C83 0.1 µF multilayer ceramic capacitor, B0603R104KCT FEC 9406140 ECJ-HVB1C106M Digi-Key PCC2417CT-ND 06035C103KAZ2A FEC 7569548 16 V, X7R, ±10% C27, C29, C70, C79, C80, C84 10 µF multilayer ceramic capacitor, 16 V, X5R, 1206, ±20% C28 10 nF multilayer ceramic capacitor, 50 V, NPO, ±10% C35, C38, C40, C41,C43,C73,C75 10 µF tantalum capacitor, 16 V, SMD, ±10% AVX TAJB106K016R FEC 498737 J1 120-way connector, 0.6 mm pitch, CON-120 FX8-120S-SV(21) FEC 1324660 J2 3-pin terminal block, 5 mm pitch, CTB5000/3 FEC 151790 CON/POWER3 J3 to J6, J8 to J13, BUFF_V0, BUFF_V7 50 W gold plated PCB SMB jack 1-1337482-0 FEC 1206013 J15, J16 2-pin terminal block, 5 mm pitch, CTB5000/2 FEC 151789 CON/POWER LK1 to LK4, LK8 to LK14 2-pin header and shorting shunt M20-9990206 FEC 1022247 and FEC 150411 LK5 8-pin (4 × 2) header and shorting shunt M20-9990206 FEC 1022231 and FEC 150411 LK6, LK7 4-pin (2 × 2) header and shorting shunt M20-9990206 FEC 1022233 and FEC 150411 LK20 6-pin (3 × 2) header and shorting shunt M20-9983646 FEC 1022244 and FEC 150411 R1, R11, R21, R31 500 Ω, 0603, SMD resistor, ±1% MC0.063W06031%499R FEC 1170758 R2, R12, R20, R22, R32, R50, R54, R61 10 kΩ, 0603, SMD resistor, ±1% MC0.063W06031%10K FEC 9330399 0603, resistor space (not inserted) Not applicable Not applicable R4, R14, R24, R34, R43, R51, R52, R53 1 kΩ, 0603, SMD resistor, ±1% MC0.063W06031%1K FEC 9330380 R5 to R10, R15 to R19, R25, R26 to R29, 0 Ω, 0603, SMD resistor, ±1% MC0.063W06030R FEC 9331662 2 kΩ, 0603, SMD resistor, ±1% MC0.063W06031%2K FEC 9330763 R62, R63, R64, R65 R3, R13, R23, R30, R33, R39, R42, R46, R49, R55, R56, R58, R59 R35, R36, R37, R38, R40, R41, R57, R60 R44 R45, R47, R48 500 Ω, 0805, SMD resistor, ±1% CRCW0805499RFKEA FEC 1152405 SL1 to SL4 2-way solder bridge solder link Not applicable Not applicable Rev. A － 12/13 － UG-254 評価用ボード・ユーザー・ガイド Reference Designator Part Description Part Number Stock Code U1 8-channel, I2C, 12-bit SAR ADC with AD7291BCPZ AD7291BCPZ temperature sensor U2 Dual high speed, low noise op amp AD8022ARZ AD8022ARZ U3 High performance, 145 MHz AD8066ARZ AD8066ARZ 24LC32A-1/MS FEC 1331330 FastFET™ op amp U4 32 kΩ, I2C serial EEPROM U5 1 A, low dropout, CMOS linear regulator ADP1706ACPZ-3.3V-R7 ADP1706ACPZ-3.3V-R7 U8, U9, U10 Low noise, high speed amplifier AD8021ARZ AD8021ARZ Black test point 20-2137 FEC 8731128 50 Ω SMB jack SMB1251B1-3GT30G-50 FEC 1111349 for 16-bit systems T_SCLK, PD, T_CS, T_DIN, T_TENSE_B, TDOUT, VCC, VDRIVE BIASED_VIN2, EXT_OFFSET, VIN, VREF_BUFF ESD に関する注意 ESD（静電放電）の影響を受けやすいデバイスです。電荷を帯びたデバイスや回路ボードは、検知されないまま放電することがあります。本製品は当社独自の特許技 術である ESD 保護回路を内蔵してはいますが、デバイスが高エネルギーの静電放電を被った場合、損傷を生じる可能性があります。したがって、性能劣化や機能低 下を防止するため、ESD に対する適切な予防措置を講じることをお勧めします。 法的条項 アナログ・デバイセズの標準販売条項が適用される評価用ボードの購入の場合を除き、ここで説明する評価用ボード (すべてのツール、部品ドキュメント、サポート資料、また評 価用ボードも含む)を使用することにより、以下に定める条項(本契約) にお客様は同意するものとします。本契約に同意した方のみ、評価用ボードを使用することができます。お客 様が評価用ボードを使用した場合は、本契約に同意したと見なします。本契約は、"お客様"と One Technology Way, Norwood, MA 02062, USA に本社を置く Analog Devices, Inc. (以降 ADI と記載)との間で締結されるものです。本契約条項に従い、ADI は、無償、限定的、一身専属、一時的、非独占的、サブライセンス不能、譲渡不能な評価用ボードを、評価目的 でのみ使用するライセンスをお客様に許諾します。お客様は、評価用ボードが上記目的に限定して提供されたこと、さらに他の目的に評価用ボードを使用しないことを理解し、同 意するものです。さらに、許諾されるライセンスには次の追加制限事項が適用されるものとします。(i) 評価用ボードを賃借、賃貸、展示、販売、移転、譲渡、サブライセンス、ま たは頒布しないものとします。 (ii) 評価用ボードへのアクセスを第三者に許可しないものとします。ここで言う “第三者” には、ADI、お客様、その従業員、関連会社、および社 内コンサルタント以外のあらゆる組織が含まれます。この評価用ボードはお客様に販売するものではありません。評価用ボードの所有権などの、本契約にて明示的に許諾されてい ないすべての権利は、ADI に帰属します。本契約と評価用ボードはすべて、ADI の機密および専有情報と見なされるものとします。お客様は、この評価用ボードの如何なる部分 も、如何なる理由でも他者に開示または譲渡しないものとします。評価用ボード使用の中止または本契約の終了の際、お客様は評価用ボードを速やかに ADI へ返却することに同意 するものです。＜追加制限事項＞お客様は、評価用ボード上のチップの逆アセンブル、逆コンパイル、またはリバース・エンジニアリングを行わないものとします。 お客様は、ハ ンダ処理または評価用ボードの構成材料に影響を与えるその他の行為に限らず、評価用ボードに発生したすべての損傷や修正または改変を ADI へ通知するものとします。評価用ボ ードに対する修正は、RoHS 規制に限らずすべての該当する法律に従うものとします。＜契約の終了＞ADI は、お客様に書面通知を行うことで、何時でも本契約を終了することが できるものとします。お客様は、評価用ボードを速やかに ADI に返却することに同意するものです。＜責任の制限＞ここに提供する評価用ボードは現状有姿のまま提供されるもの であり、ADI はそれに関する如何なる種類の保証または表明も行いません。特に ADI は、明示か黙示かを問わず、評価用ボードにおけるあらゆる表明、推奨または保証（商品性、 権原、特定目的適合性または知的財産権非侵害の黙示の保証を含みますがこれらに限定されません）を行いません。如何なる場合でも、ADI およびそのライセンサーは、利益の喪 失、遅延コスト、労賃、またはのれん価値の喪失など (これらには限定されません)、評価用ボードのお客様による所有または使用から発生する、偶発的損害、特別損害、間接損 害、または派生的損害については、責任を負うものではありません。すべての原因から発生する ADI の損害賠償責任の負担額は、総額で 100 米国ドル ($100.00)に限定されるもの とします。＜輸出＞お客様は、この評価用ボードを他国に直接的または間接的に輸出しないことに同意し、輸出に関する該当するすべての米国連邦法と規制に従うことに同意する ものとします。準拠法。本契約は、マサチューセッツ州の実体法に従い解釈されるものとします(法律の抵触に関する規則は排除します)。本契約に関するすべての訴訟は、マサチ ューセッツ州サフォーク郡を管轄とする州法廷または連邦法廷で審理するものとし、お客様は当該法廷の人的管轄権と裁判地に従うものとします。本契約には、国際物品売買契約 に関する国連条約は適用しないものとし、同条約はここに明確に排除されるものです。 Rev. A － 13/13 －