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測(cè)試結(jié)果
執(zhí)行兩個(gè)基本測(cè)試，驗(yàn)證系統(tǒng)性能。首先，使用信號(hào)發(fā)生器驅(qū)動(dòng)恒定幅度的可變頻率正弦波，輸入濾波器。假定模擬濾波器的頻率響應(yīng)如圖5所示，測(cè)量輸入和輸出電壓，繪出20log10（VOUT/VIN） 圖形。
其次，驗(yàn)證整個(gè)信號(hào)鏈的頻率響應(yīng)，確保設(shè)計(jì)的性能。為了更加精確地驗(yàn)證系統(tǒng)頻率響應(yīng)，使用信號(hào)發(fā)生器仿真 ADXL001的輸出。
出于測(cè)試目的，仿真5 g加速度信號(hào)，并在50 kHz頻率范圍內(nèi)將其驅(qū)動(dòng)至濾波器。若ADXL001在敏感軸上承受±5 g正弦加速度，則將會(huì)輸出相應(yīng)的交流電壓：
±5 g × 0.0242V/g = ±0.121 V
該電壓于0 g輸出條件下置中，即2.5 V。
信號(hào)發(fā)生器將該電壓驅(qū)動(dòng)至濾波器。使用示波器測(cè)量濾波器的峰值輸出電壓。該電壓將轉(zhuǎn)換為g值（g除以靈敏度），并與初始輸入加速度進(jìn)行比較。繪出 20log10 （VOUT/VIN） 圖形，即系統(tǒng)的頻率響應(yīng)圖。
針對(duì)加速度計(jì)頻率響應(yīng)中的峰化，調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器的輸出電壓非常重要。對(duì)于10 kHz頻率，信號(hào)發(fā)生器的輸出電壓必須增加約1.8 dB，以便精確表示加速度計(jì)在5 g加速度情況下的輸出電壓。
圖5顯示移除加速度計(jì)頻率響應(yīng)中較大峰值后的結(jié)果。?3 dB 帶寬約為23 kHz。由于加速度計(jì)頻率響應(yīng)的峰值與濾波器響應(yīng)中陷波的微小對(duì)準(zhǔn)誤差，在造成滾降前，可在通帶中即時(shí)發(fā)現(xiàn)少量紋波。
采用Wavetek的81系列脈沖/函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生2 kHz正弦波，并直接與濾波器輸入相連。圖6為CN0303評(píng)估軟件顯示 AD7476 ADC數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并對(duì)數(shù)據(jù)繪圖的屏幕截圖。采樣速率為1 MSPS。
圖6. CN0303評(píng)估軟件以1 MSPS采樣速率數(shù)字化2 kHz正弦波的屏幕截圖
PCB布局考慮
在任何注重精度的電路中，必須仔細(xì)考慮電路板上的電源和接地回路布局。PCB應(yīng)盡可能隔離數(shù)字部分和模擬部分。本系統(tǒng)的PCB采用4層板堆疊而成，具有較大面積的接地層和電源層多邊形。有關(guān)布局和接地的詳細(xì)論述，請(qǐng)參見(jiàn) MT-031指南；有關(guān)去耦技術(shù)的信息，請(qǐng)參見(jiàn) MT-101 指南。
EVAL-ADXL001-70Z板通過(guò)柔性扁平電纜連接 EVAL-CN0303-SDPZ電路板。這樣可讓用戶將EVAL-CN0303-SDPZ 與可能導(dǎo)致電路板損壞的任何振動(dòng)相隔離（由機(jī)械應(yīng)力造成），同時(shí)允許用戶將ADXL001直接放置在振動(dòng)源。
ADXL001的電源采用0.1μF電容去耦，以便有效抑制噪聲，減少紋波。電容應(yīng)盡可能靠近該器件放置。
電源走線應(yīng)盡可能寬，以提供低阻抗路徑，并減小電源線路上的毛刺效應(yīng)。時(shí)鐘和其它快速開(kāi)關(guān)的數(shù)字信號(hào)通過(guò)數(shù)字地將其與電路板上的其它器件屏蔽開(kāi)。
有關(guān)本電路筆記的完整設(shè)計(jì)支持包， 請(qǐng)參閱 www.analog.com/CN0303-DesignSupport。
圖7. EVAL-CN0303-SDPZ照片
常見(jiàn)變化
如需獲得更為復(fù)雜的振動(dòng)檢測(cè)解決方案，可使用雙軸 （ ADXL2xx系列） 或三軸（ ADXL3xx系列） 加速度計(jì)代替 ADXL001。通過(guò)在第二或第三個(gè)空間維度測(cè)量加速度，用戶可編寫自定義軟件，實(shí)現(xiàn)更為精確復(fù)雜的振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。
工商網(wǎng)監(jiān)
評(píng)論