电路性能测量 - 可编程增益跨阻放大器的双通道色度计

　　电路性能测量

　　为了验证系统的噪声性能，应在禁用所有LED的情况下获取数据。 同步检波器依然工作在LED时钟频率，但不会检测到任何与该时钟同步的光信号，因此，它会消除所有直流和交流信号。 表1所示为无噪声位性能。

　　

　　表1. 无噪声位性能1

　　1 采样速率 = 25 kSPS，激励频率 = 1020 Hz，输出滤波器带宽 = 100 Hz。

　　常见变化

　　改变光电二极管放大器上反馈电阻的值即可改变放大器增益，这是一种自定义电路的简单方法，可用于不同光照水平的特定应用。 然而，补偿电容也必须改变，以保持带宽不变，并保证放大器的稳定性。

　　对于极低水平光照测量系统而言，同步检波器的输出低通滤波器的截止频率可设为低得多的频率值，以便具有最佳性能，但代价是测量周期较长。

　　由于LED的光输出随温度变化而改变，系统以样本和参考通道的比例进行测量。 光电二极管的增益容差最大值为±11%；因此，由于LED输出随时间和温度的变化而改变，比例的变动在一定程度上存在漂移。 增加光反馈网络来控制LED光输出可降低其随温度的变化，使精确的单端测量成为可能。

　　可以不使用方波来调制LED，而用FPGA中的DDS或PWM来产生正弦波调制。 正弦波调制可减少信号的谐波成分，使滤波更简单，并降低噪声。

　　电路评估与测试

　　EVAL-CN0363-PMDZ板的完整文档，包括原理图、布局图、Gerber文件和物料清单，可在CN-0363设计支持包中找到，网址：www.analog.com/CN0363-DesignSupport。

　　CN-0363评估软件与FPGA开发板通信，以从EVAL-CN0363-PMDZ电路板捕捉数据并进行分析。

　　设备要求

　　·EVAL-CN0363-PMDZ电路评估板

　　·6 V至12 V、500 mA直流电源或壁式电源适配器

　　·FPGA开发板（如ZedBoard）和12 V电源

　　·8 GB SD卡，随同EVAL-CN0363-PMDZ提供

　　·USB键盘和鼠标组合

　　·HDMI监视器（仅HD）

　　·CN-0363评估软件（参见CN-0363用户指南）

　　·蒸馏水和测试液体样本

　　开始使用

　　有关评估硬件和软件的操作详情，请参阅CN-0363用户指南。

　　HDL软件和驱动在软件链接中提供，支持各种FPGA开发板，例如Avnet ZedBoard。

　　开发平台需要一个SD开，其已随同CN-0363硬件提供。 SD卡已经过适当分区，但必须用最新镜像予以更新。 程序参见CN-0363用户指南。

　　功能框图

　　图5所示为测试设置的功能框图。

　　

　　图5. 评估系统功能框图

　　设置

　　按照如下方式设置系统：

　　1.用PMOD电缆连接EVAL-CN0363- PMDZ和ZedBoard，并将一个6 V至12 V直流电源连接到J2电源连接器。 此时不要接通电源。

　　2.将USB键盘/鼠标、HDMI监视器和电源连接到ZedBoard。 此时不要接通电源。

　　测试

　　按照如下方式初始化系统：

　　1.接通EVAL-CN0363-PMDZ板的电源。

　　2.接通ZedBoard的电源。

　　3.让系统开始引导。

　　4.若需要，输入CN-0363用户指南所述的适当键盘命令。