在系統(tǒng)可編程模擬器件ispPAC10及其應(yīng)用

介紹lattice半導(dǎo)體公司推出的可編程模擬器件ispPAC10內(nèi)部結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)應(yīng)用。該控制芯片可方便的完成對(duì)信號(hào)的放大，衰減及濾波的功能。

一.引言

??? 在20世紀(jì)末，Lattice公司推出了在系統(tǒng)可編程模擬器件（ispPAC——In-System Programmability Programmable Analog Circuits）,將在系統(tǒng)可編程技術(shù)引入模擬電路的應(yīng)用領(lǐng)域。與可完成邏輯功能的數(shù)字在系統(tǒng)可編程大規(guī)模集成電路（ispLSI）一樣，ispPAC它允許設(shè)計(jì)者使用EDA軟件在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)修改模擬電路，并進(jìn)行仿真，最后還可以通過(guò)編程電纜將設(shè)計(jì)方案下載到芯片中去.sipPAC主要可以完成3個(gè)功能：1.信號(hào)調(diào)理。2.信號(hào)處理。3信號(hào)轉(zhuǎn)換。本文介紹的ispPAC10其功能是信號(hào)調(diào)理即能對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，衰減，濾波。

??? 二.結(jié)構(gòu)與原理

??? ispPAC10器件的結(jié)構(gòu)由四個(gè)基本單元電路，模擬布線池，配置存儲(chǔ)器，參考電壓，自動(dòng)校正單元和ISP接口所組成如圖1.0。器件用5V單電源供電。

??? 其基本單元電路（PACblock）由一個(gè)差分輸出的求和放大器(OA)和兩個(gè)具有差分輸入的、增益為±1至±10以整數(shù)步長(zhǎng)可調(diào)的儀用放大器組成。輸出求和放大器的反饋回路由一個(gè)電阻和一個(gè)電容并聯(lián)組成。其中，電阻回路有一個(gè)可編程的開(kāi)關(guān)控制其開(kāi)斷；電容回路中提供了120多個(gè)可編程電容值以便根據(jù)需要構(gòu)成不同參數(shù)的有源濾波器電路。如圖1.2所示

??? 三.主要功能指標(biāo)

??? ＊4個(gè)儀表放大器增益/衰減能分級(jí)進(jìn)行
??? ＊可編程的增益范圍（0~80dB）
??? ＊多達(dá)4個(gè)輸入的信號(hào)求和
??? ＊精確有源濾波（10~100KHz）
??? ＊器件可重復(fù)檫寫(xiě)10000次

??? 四.參考設(shè)計(jì)

??? （一）. 增益設(shè)置
??? ?1．普通增益設(shè)置

? 通常情況下，PACblock中單個(gè)輸入儀用放大器的增益可在±1至±10的范圍內(nèi)按整數(shù)步長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)整。IA1和IA2是求和的關(guān)系，如果所求的增益在±10之間，那就只需用其中一個(gè)。如圖1.3所示，將IA1的增益設(shè)置為4，則可得到輸出VOUT1相對(duì)于輸入VIN1為4的增益;

??? 如果要得到增益大于±20的放大電路，可以將多個(gè)PACblock級(jí)聯(lián)。圖1.4所示的是增益為40的連接方法。

??? 2.分?jǐn)?shù)增益的設(shè)置

? 除了各種整數(shù)倍增益外，配合適當(dāng)?shù)耐饨与娮?，ispPAC器件可以提供任意的分?jǐn)?shù)倍增益的放大電路。例如，想得到一個(gè)5.7倍的放大電路，可按圖1.6所示的電路設(shè)計(jì)。