TIVA-Cortex-M4-与TI高性能模拟技术大学创新实验套件应用培训ppt课件

5V
FB
CTRL TPS61165
PWM
14
精选版课件ppt
Boost恒流源驱动LED负载硬件配置
1、USB接口供电
9、向右拨动开 关上电启动
2、短接J9，提供模块5V电源
4、短接J10， 实现pwm控制
3、短接J4（2、3）， 形成电压反馈回路
5、J6(1)连接灯的正 极，J6(2)连接负极
6、J6(3)连接万用表电流测 量的正极，J6(4)连接负极
53
精选版课件ppt
共模输入与输出电压相互影响的测试硬件配置
54
精选版课件ppt
测试显示结果比对
55
精选版课件ppt
Voltage Controlled Gain Amplifier Module Module: S-02
Positive Feed Back
External
VCA810
Signal
1. 2. 3. 4. 5.
6.
理解并掌握buck; buck-boost; boost 电源拓扑； 理解并掌握输出电压的调节方式； 理解同步与非同步步、带反馈和 无反馈电路的差异； LED恒流驱动的原理； 理解并掌握各类电源参数测量方 法：效率，纹波，软启动时间， 电感电压与电流的变化； 理解电源设计的PCB布线的基本原 则；
7
精选版课件ppt
开关电源电感上的电流
8
精选版课件ppt
开关电源PCB布线要点
9
精选版课件ppt
反馈走线
10
精选版课件ppt
PCB 布线
11
精选版课件ppt
纹波测量-探头使用
12
精选版课件ppt
纹波测量-尽量不同时使用两个探头
13
精选版课件ppt
Boost 恒流源原理
SW Iout
输
入
MUX
MUX
AGC
Output Signal
DAC
SSI
TIVA Cortex-M4
56
精选版课件ppt
PCB Layout
57
精选版课件ppt
模块支持的实验
实验项目
实验目的
1. 宽带压控增益
2. 3. 4.
放大与衰减 正反馈RC振荡 器 自稳幅闭环振 荡器 使用非直流信 号控制宽带放
1. 2. 3. 4. 5. 6.
TIVA Cortex M4 与TI高性能模拟技术 大学创新实验套件应用培训
1
精选版课件ppt
介绍
实验套件的简介 分模块原理介绍与实验 问答
实验资源
实验套件 + TIVA Launchpad + 同轴线，杜邦线，电阻 LM Flash Programmer + .bin 文件 示波器、信号发生器、原理图（PDF格式）
7、led板中间的排针 需要用跳线帽连接
8、连接5个led串
15
精选版课件ppt
Boost恒流源驱动LED负载仪表配置
16
精选版课件ppt
改变LED的个数观测恒流的效果
改变连接LED的个数
17
精选版课件ppt
开关节点的电压测试硬件配置
1、USB接口供电
4、向右拨动开 关上电启动
5、转动滚轮，可以调 节电流输出大小
Current Source
Switch
V-Bridge
REF3033
Ref
ADS1100
INA Amplifier
Adjustable Ref
OPA340
I2C
Tiva Cortex-M4
AD
44
精选版课件ppt
PCB Layout
45
精选版课件ppt
模块支持的实验项目
实验项目
实验目的
电阻测量：
开关状态（1）
开关状态（2）
25
精选版课件ppt
Buck 负压等效原理图
输 入 5V
26
VS ENSE TPS54331
滑变控制 电压输出
-Vout 输出-1.9V~-15V
精选版课件ppt
Buck负压的硬件配置
1、USB接口供电
4、向右拨动开 关上电启动
2、短接J4,为负压 部分提供5V电压
5、调节滑变，观 察输出电压情况
TIVA Cortex-M4
PWM
TPS54331 Feed Back
Positive Voltage Output
Constant Current Output
Negative Voltage Output
23
精选版课件ppt
INA213
PCB Layout
24
精选版课件ppt
Buck 到 Buck-Boost的转变
37
精选版课件ppt
程控衰减实验硬件配置
1、接信号源，黄 +，白-（左+右-）
2、跳线帽短接 1，2号脚，即 左边和中间
5、滚动滚轮可 以调节衰减倍
数
DAC8802码 值显示，随
滚轮变动
3、示波器接信号源2倍 增益输出端
（正端接DAC_IN，负端接 GND）
4、DAC8802衰减 功能输出端（正端
3、将示波器探头分 别连接在-Vout，GND
27
精选版课件ppt
Buck负压测量的仪表配置
负电压输出范围-1.9V～-15V
调节DC-DC-Buck模块上的蓝色可变电阻可以改变输出电压
28
精选版课件ppt
Buck 恒流等效原理图
SW
输
入
Iout
5V
FB
EN
TPS54295
(恒流部分)
PWM
29
Constant Current Output
Negative Voltage Output
DC-DC模块支持的实验项目
实验项目
实验目的
1.
2.
3. 4. 5.
同步降压（buck） 正电压生成及高 亮LED驱动 非同步降压芯片 的负电压生成 （buck-boost） 非同步升压实验 （boost） 非同步无反馈负 压生成实验 基于恒流源的LED 驱动
Low-pass filter
Negtive power supply
DAC8802 Ch1
DAC8802 Ch2
SSI TIVA Cortex-M4
LMV842 LMV842
TPA2005 ADC Driver
ADC
31
精选版课件ppt
PCB Layout
目
200ns/div。
开关节点 输出纹波
19
精选版课件ppt
Boost 负压原理
输 入 5V
-Vout 输出-15V
20
精选版课件ppt
Boost 负压测试硬件配置
1、USB接口供电
2、短接J9，提供模块5V电源
3、短接J4（1、2）， 形成电压反馈回路
6、向右拨动开 关上电启动
4、短接J8，连接负压输出部分 5、示波器探头分别连接-V，GND
器
量电路的误差计算。
46
精选版课件ppt
电阻测量-恒流源原理
47
精选版课件ppt
恒流源测电阻硬件配置
48
精选版课件ppt
恒流测电阻显示
49
精选版课件ppt
电桥法测电阻硬件配置
50
精选版课件ppt
电桥法测量结果显示
51
精选版课件ppt
INA333仪用运算放大器
52
精选版课件ppt
共模电压与输出电压的关系
33
精选版课件ppt
输入级滤波器特性测试硬件配置
1、接信号源 （黄+，白-）
2、连接DAC_IN
34
3、接在信 号源两端
精选版课件ppt
输入级滤波器特性测试仪表配置
滤波器输出 （DAC_IN，黄色）
输入（信号源信 号，蓝色）
输入信号：正弦，幅度200mV, 1KHz
示波器双踪观测输入信号和滤波器的输出信号
2
精选版课件ppt
实验套件介绍
特点：
基于Launchpad的Booster pack接口
USB供电/板载仿真器 大量电路配置选择和测试
点
已有模块覆盖DC/DC、 AD/DA转换及运放的大量 种类和应用方式
灵活的应用连接方式和将 来无限制的可扩展性
3
精选版课件ppt
模块连接方式
三 个 模 块 共 用
四 个 模 块 共 用
4
精选版课件ppt
DC-DC-Boost Module: P-01
5
精选版课件ppt
DC-DC-Boost 框图
ADC
TIVA Cortex-M4
PWM
VBUS 5V
ADC
TPS61165
OPA330
INA213 MUX
6
精选版课件ppt
Positive Voltage Output
调节输入信号频率，观测滤波器的特性
35
精选版课件ppt
程控放大实验硬件配置
1、连接信号源， 黄+，白-（左+右
-）
2、跳线帽短接 1，2脚，即中 间和右边
6、滚动滑轮可以 改变放大倍数
DAC8802码值 显示，随滚 轮变动
4、示波器接信号源2倍 增益输出端
（正端接DAC_IN，负端 接GND）
3、此处两个跳线帽，左 侧跳线帽短接表示信号 接入放大模块，右侧表 示信号接入衰减模块
精选版课件ppt
Buck 恒流测试硬件配置过程
1、USB接口供电
2、可以连接万用表电流测 量接口，不测时可短接。
4、向右拨动开 关上电启动 5、转动滚轮，可以调 节1W的LED的亮度
3、连接 1W的LED 灯，注意
正负极
30
精选版课件ppt
MDAC Module : S-03
MIC
External Signal VBUS 5V
A，B， AB类功放
D类功放
40
精选版课件ppt
D类功放的PWM调制
D类功放中最常用的调制技术是脉宽调制(PWM)。从原理 上讲，PWM是将输入音频信号与以固定载波频率工作的三 角波或斜波进行比较。这在载波频率条件下产生一串脉冲。 在每个载波周期内，PWM脉冲的占空比正比于音频信号的 幅度。
41
精选版课件ppt
5、DAC8802放大 功能输出端（正端接AMP_OUTA 负端接GND）
36
精选版课件ppt
程控放大实验的仪表配置
DAC_IN信号（未 经过DAC8802放 大的信号）
AMP_OUTA端 （放大）信 号
选输入信号：1KHz, 100mV,正弦信号 示波器双踪输入，分别观测输入和输出的信号，调节滚轮来观察信号变化 也可以改变输入信号频率和幅度来评测放大器的特性
接AMP_OUTB负端 接GND）
此处两个跳线帽，左侧 跳线帽短接表示信号接 入放大模块，右侧表示
信号接入衰减模块
38
精选版课件ppt
程控衰减实验仪表配置
DAC_IN端信号（未 经过DAC8802衰减 过的信号）
AMP_OUTB端 输出信号（经 过DAC8802衰 减信号）
39
精选版课件ppt
D类音频功放
2、在J8上连接示波器 探头，此处为开关节点
3、将示波器探头分 别连接在+V，GND
18
精选版课件ppt
开关节点的电压测试仪器配置
开关节点通道：设置成直 流耦合模式，电压幅度设 成4V/div，时间长度设成
200ns/div。 纹波通道：设置成交流耦
合模式，电压幅度设成 20mV/div，时间长度设成
D类功放特性测试硬件配置
1、接信号源,黄 +，白-(左+右-)
2、短接 跳线 帽（J3）2和3
2、示波器一个表笔接 PA_OUT+，一个表笔接 PA_OUT-，负端均接GND
42
精选版课件ppt
D类功放特性测试仪表配置
PA_OUT+， 和PA_OUT信号
两个通道相减
43
精选版课件ppt
Resistor Measurement Module Module:S-04
电荷泵反向电源 宽带压控放大器的原理与应用 理解有源RC振荡器原理与应用 R-String DAC的应用 自动增益控制的原理 理解高速放大器的布局布线
大器
58
精选版课件ppt
开环增益控制
输入 信号
59
压控增益 放大器 VCA810
VC(-2~0V)
输出 信号
控制输出负电压
放大器输出调整 LM7701
调整输出为 -3.3V~3.3V
数模转换
DAC7311 输出
0~3.3V
TIVA板 SS I控制
精选版课件ppt
开环增益控制硬件配置
1、USB接口供电
7、按S1，每按一次，调整后的电 压值从零累计递增约0.1V； 按S2，每按一次递减约0.1V
3、短接JP1(1,2)， 选择外接输入信号
实验目的
1.
2. 3. 4.
双通道R-2R型 DAC的写入和同 步刷新 程控放大与衰减 音频输入的信号 调理 音频输出的功率 推动
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
电荷泵的原理与应用 音频信号放大、滤波 R-2R型DAC的原理 R-2R型的应用：程控放大与衰减 D类功放的原理与应用 音频输入信号的滤波与调理 双极性信号到ADC输入的调理
1. 理解并掌握恒流源的构成；
1. 恒流源 + ∆−∑型 2. 理解并掌握电桥测电阻的原理及应
ADC
用；
2. 电桥 + ∆−∑型 3. 理解仪表放大器的原理；
ADC
4. 理解并掌握∆−∑型ADC的原理与应
3. 恒流源 + 仪表放 用；
大器
5. 掌握分立器件和集成器件的误差计
4. 电桥 + 仪表放大 算，理解ADC的误差分析，学习测
21
精选版课件ppt
Boost负压测试仪表配置
示波器对应的通道设置为直流耦合模式，电压幅度设成4V/div 如果看纹波情况，可以将耦合模式改成交流模式。
22
精选版课件ppt
DC-DC-Boost Module Module: P-02
Feed Back
1
VBUS 5V
TPS54295 2
Feed Back