
我们详细看一下这个板子的组成,两端的接口分辨对应输出和输出,输入采用的是USB-C接口,可以使用USB-C兼容的充电器或电源,同时也有方便连接的跳线,可以使用其他电源进行供电,注意供电电压为5V。输出端安装的是SMA连接器,使得与测试设备及其他电路的连接变得轻而易举,可以使用台式实验室供应的数位数DMM(诸如HP3458或Keithley 2001)进行测试,说实话推荐的这两个测试设备都有点强,对于目前的我来说如果要这么精准的测试输出有点不太显示,输出固定电压为7.05V。
这次评估的器件为8引脚LCC封装的ADR1399KEZ,实际上还有和这个开发板类似的是ADR1001,那个就更加优秀了,不过这个也不算差,对于普通开发场景完全够用。回到这个开发板,可以看到待测器件被放在了一个环形区域:

说明这个器件的精度对温度挺敏感,这样的设计可以有效减少板挠曲带来的应力,并同时实现热隔离效果。同时这个器件周围也进行了封装,通过类似亚克力材质进行包裹,进一步减少空气流动,从而提升热隔离性能,除了底部舱口地面外,DUT下方的接地面已被移除,防止过度的热传导散热。在L2层上,参考电压引脚下设置了一个小型固体铜区域,以确保等温环境的稳定。

隔离电源的设计使得参考输出能够有效地浮动,从而彻底消除了接地回路的可能性。这种隔离仅通过1Meg电阻进行桥接。电源既可以通过USB-C电缆进行供电,也可以将5V电压应用于“VUSB”,或者将电源在“VPRE”或“V+”回路上驱动至LTM8048稳压器输出。超稳定的7.05V电压被精准地传输至香蕉插孔和边缘安装的SMA连接器。隔离电源部分原理图如下:

想要快速使用这个板子,需要一些准备工作,第一个就是供电,可以使用USB-C充电器或其他USB-C电源为电路板供电,供电后绿色LED指示灯亮起。也可通过工作台电源在VUSB与DGND之间施加5V电压,为隔离LMT8048模块供电,并为下游提供隔离电源。此外,LTM8048输出稳压器亦可在VPRE/AGND(最大电压20V)条件下反向驱动,但需注意,由于AGND为参考地,此方法不提供隔离。
这个板子可以说无需任何跳线或者设置就可以直接使用,毕竟这个芯片就是这样专业但是单一的新芯片,只需采用上述任一方法为电路板供电,即可开始观察SMA输出或香蕉插口(或两者同时)的7.05V输出。为进行精确测量,建议使用6位数或更高精度的仪表,如HP3458或Keithley 2001/2,或同等性能的设备。这样的设备我都没有,所以输出方面只能简单测试一下,不是测这个开发板的输出,倒是用这个板子给其他设备校准。
我们看一下板子待测芯片的电路:

芯片是个8引脚封装,不过实际上只有6个引脚的作用,基本定义如下:
1脚为−REFS基准引脚负侧,检测引脚,2.2 mA输出。检测−REFS引脚处的负基准;
2脚味得−ref参考线负极,Force引脚。通常,0.8 mA的电流从这个引脚流出;
3脚为加热器正电源引脚;
4脚8脚无定义,没有内部连接;
5脚为加热器负电源引脚(衬底),保持这个引脚电压等于或低于其他引脚;
6脚为 + ref参考的正侧,强制引脚。通常,在IREF = 3ma的标称总设置电流下,0.8 mA的电流流入+ ref;
7脚为 +REFS基准引脚的正侧,2.2 mA流入,在+REFS引脚处检测。
ADR1399KEZ对温度很敏感,哪怕是引脚焊接形成的热电偶误差都需要规避,当两种不同的金属相互连接形成结点时,便会产生热电偶效应。举例来说,to -46封装的引线采用Kovar材质制成,这种引线通常会焊接至PCB设计中的铜走线上。Kovar与铜形成的结点能够产生35 μV/°C的热电偶电压,这一数值比ADR1399的典型温度系数高出约25倍。为尽可能降低热电偶感应电压所带来的误差,务必确保具有关键引脚的串联结点,在返回路径中与对应的结点保持相同的温度。对于ADR1399的to -46封装而言,这就要求避免齐纳引脚与PCB接触的两个点之间出现温度梯度。所以可以看到开发板会在背部进行覆铜,确保等温环境的稳定: