Texas Instruments AFE539A4EVM評(píng)估模塊評(píng)估用于熱電冷卻 (TEC) 控制的10位AFE539A4智能模擬前端 (AFE) 的性能和功能。 這個(gè)易于使用的模塊包括一個(gè)用于與GUI接口的板載控制器。AFE539A4EVM模塊在5V輸出時(shí)具有 ±1LSB最大積分非線性 (INL)，并且由集成狀態(tài)機(jī)預(yù)編程為比例積分 (PI) 控制器。此模塊用于激光器、化學(xué)和氣體分析儀、機(jī)器人傳感模塊、機(jī)械掃描激光雷達(dá)和移動(dòng)機(jī)器人傳感模塊。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments AFE539A4EVM評(píng)估模塊數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

• 包括板載控制器
• 5V輸出時(shí)最大積分非線性 (INL) 為±1LSB
• I^2^C和串行外設(shè)接口（SPI）
• 內(nèi)部基準(zhǔn)
• 由集成狀態(tài)機(jī)預(yù)編程為比例積分 (PI) 控制器

時(shí)序圖

?AFE539A4EVM評(píng)估模塊技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、核心特性與系統(tǒng)架構(gòu)

1. ?智能模擬前端解決方案?
   • 采用AFE539A4芯片，關(guān)鍵參數(shù)如下：| 參數(shù) | 規(guī)格 |
     | -------------- | ----------------------- |
     | 分辨率 | 10-bit ADC/10-bit DAC |
     | 工作電壓范圍 | 1.8V-5.5V（工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)） |
     | 溫度范圍 | -40°C至+125°C |
     | 集成功能 | PI控制器/比較器/NVM |
     | 封裝尺寸 | 3mm×3mm WQFN-16 |
2. ?模塊化設(shè)計(jì)亮點(diǎn)?
   • 集成比例積分（PI）控制算法，支持獨(dú)立運(yùn)行
   • 可編程增益范圍（1.5×至4×）
   • 雙通道配置：
     • 通道1：電壓輸出DAC（0.5V-7V）
     • 通道2：比較器輸入（支持故障管理）
   • 支持I2C/SPI自動(dòng)檢測(cè)接口

二、硬件配置詳解

2.1 引腳功能配置

• ?關(guān)鍵引腳定義?：
  • OUT1/FB1：DAC輸出與反饋引腳（需外部短接）
  • AIN0：ADC輸入（Hi-Z模式0-VFS/3）
  • VREF/MODE：參考電壓/模式選擇（1.8V-5.5V）
• ?跳線設(shè)置?：
  • VREF/MODE拉低啟用編程模式
  • AEN引腳需接上拉電阻使能ADC

2.2 參考電壓配置

• ?三種參考模式?：
  1. ?內(nèi)部參考?：1.21V（典型值），通過(guò)EN-INT-REF使能
  2. ?外部參考?：1.8V-VDD，需保證晚于VDD上電
  3. ?電源參考?：直接使用VDD作為基準(zhǔn)

三、典型應(yīng)用電路

4.1 TEC驅(qū)動(dòng)方案

• ?拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)?：
  • Buck-Boost轉(zhuǎn)換器（如TPS63020）驅(qū)動(dòng)TEC元件
  • DAC輸出0-1.8V對(duì)應(yīng)雙向電流控制
• ?布局要點(diǎn)?：
  • 功率地（PGND）與信號(hào)地（AGND）單點(diǎn)連接
  • 輸入電容距IC引腳<3mm（C1-C3）

4.2 工業(yè)溫度控制

• ?安全特性?：
  • 比較器閾值設(shè)置（CMP-THRESHOLD=0x7FC0）
  • 故障時(shí)強(qiáng)制輸出FIXED-OUTPUT值

四、設(shè)計(jì)資源

1. ?關(guān)鍵寄存器配置?：
   • COMMON-CONFIG（0x1F）：?jiǎn)⒂脙?nèi)部參考（EN-INT-REF=1）
   • DAC-A-VOUT-CMP-CONFIG（0x03）：設(shè)置增益為1.5×
2. ?PCB設(shè)計(jì)規(guī)范?：
   • 四層板堆疊建議：
     • Layer1：信號(hào)層
     • Layer2：地平面
     • Layer3：電源層
     • Layer4：次級(jí)信號(hào)層
   • 熱焊盤設(shè)計(jì)：2oz銅厚+4×0.3mm過(guò)孔