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第 13 章 综合案例演练
内容提示：
本章结合实际案例，对前面的基础
知识进行综合演练操作，具体实例
如下。
高速 A/D 、 D/A 电路设计
单片机最小系统板设计
FPGA 系统板设计
DSP 系统板设计
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13.1 高速 A/D 、 D/A 电路设计
A/D 作为数字信号的入口，采样编码的准确率
影响着后端处理的有效性。如果 A/D 输出的噪
声过大，后端电路无法依靠算法来修正时，数
据将失去意义。因此设计一个 A/D 电路板时最
重要的是对干扰的处理，这也是衡量一个 A/D
电路板好坏的标准。
D/A 是电路后端的输出部分，一般是电路中的
最后一部分电路， D/A 的性能直接决定了输出
信号的性能。因此一个 D/A 电路的设计对整个
系统起着至关重要的作用。
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13.1.1 实例解析
下面列出所使用的核心芯片的部分资料，包括 AD9057 、 DAC902 和 OPA690 。
(1)AD9057 的主要特点如下：
内含 8 位低功耗模数转换器。
具有 120MHz 模拟信号带宽。
片内带有 2.5V 基准电压源和跟踪 / 保持电路。
1V 峰 - 峰值 (Vp-p) 模拟电压输入。
采用单一的 +5V 电源供电。
适用 +5V 或 +3V 供电的数字逻辑系统。
具有休眠模式，在休眠模式时的功耗低于 10mW 。
具有 40MHz 、 60MHz 、 80MHz 三个采样速率等级可选。
采用 20 脚贴片式塑料封装 (20-SSOP) 形式，工作温度范围为 -40~+85℃ 。
(2)DAC902 的主要特点如下：
12 比特高速数模转换器。
优秀的 SFDR 性能，在 100MSPS 速率输出时在 20MHz 可达到 68dBc 。
低功耗， +5V 供电时功耗为 170mW 。
自适应全范围变化。
采用单一的 +5V 或 +3V 电源供电。
采用 28 脚贴片式塑料封装 (TSSOP) 形式，工作温度范围为 -40~+85℃ 。
(3)OPA690 的主要特点如下：
宽带电压反馈运算放大器。
增益带宽积为 500MHz 。
最小工作电流为 5.5mA ，最大输出电流为 190mA 。
输出电压范围是 ±4V 。
采用单电源 +5V~+12V 供电，或双电源 ±2.5V~ ±6V 。
最高转换速率为 1800V/μs 。
采用 8 脚贴片式塑料封装 (8-SSOP) 形式，工作温度范围为 -40~+85℃ 。
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13.1.2 绘制 A/D 原理图
绘制 A/D 原理图的步骤如
下。
(1) 元件库中没有 AD9057
这个元件，需要自己动手制
作。由于 AD9057 是 20 脚
对称排列，因此以 Miscella
neous Devices.lib 元件库中
的 HEADER 10×2 为基础创
建 AD9057 元件，如图 13.
1 所示。
(2) 单击 Edit 按钮，在弹出
的元件编辑器中按照 AD90
57 的管脚进行编辑，如图 1
3.2 所示，编辑完成后对元
件重新命名，如图 13.3 所
示。
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