在系统可编程模拟器件ispPAC10及其应用
在系统可编程模拟器件isppac10及其应用
介绍lattice半导体公司推出的可编程模拟器件isppac10内部结构及设计应用。该控制芯片可方便的完成对信号的放大，衰减及滤波的功能。
一.引言
在20世纪末，lattice公司推出了在系统可编程模拟器件（isppac——in-system programmability programmable analog circuits）,将在系统可编程技术引入模拟电路的应用领域。与可完成逻辑功能的数字在系统可编程大规模集成电路（isplsi）一样，isppac它允许设计者使用eda软件在计算机上设计修改模拟电路，并进行仿真，最后还可以通过编程电缆将设计方案下载到芯片中去.sippac主要可以完成3个功能：1.信号调理。2.信号处理。3信号转换。本文介绍的isppac10其功能是信号调理即能对信号进行放大，衰减，滤波。
二.结构与原理
isppac10器件的结构由四个基本单元电路，模拟布线池，配置存储器，参考电压，自动校正单元和isp接口所组成如图1.0。器件用5v单电源供电。
其基本单元电路（pacblock）由一个差分输出的求和放大器(oa)和两个具有差分输入的、增益为±1至±10以整数步长可调的仪用放大器组成。输出求和放大器的反馈回路由一个电阻和一个电容并联组成。其中，电阻回路有一个可编程的开关控制其开断；电容回路中提供了120多个可编程电容值以便根据需要构成不同参数的有源滤波器电路。如图1.2所示
三.主要功能指标
＊4个仪表放大器增益/衰减能分级进行
＊可编程的增益范围（0~80db）
＊多达4个输入的信号求和
＊精确有源滤波（10~100khz）
＊器件可重复檫写10000次
四.参考设计
（一）. 增益设置
1．普通增益设置
通常情况下，pacblock中单个输入仪用放大器的增益可在±1至±10的范围内按整数步长进行调整。ia1和ia2是求和的关系，如果所求的增益在±10之间，那就只需用其中一个。如图1.3所示，将ia1的增益设置为4，则可得到输出vout1相对于输入vin1为4的增益;
如果要得到增益大于±20的放大电路，可以将多个pacblock级联。图1.4所示的是增益为40的连接方法。
2.分数增益的设置
除了各种整数倍增益外，配合适当的外接电阻，isppac器件可以提供任意的分数倍增益的放大电路。例如，想得到一个5.7倍的放大电路，可按图1.6所示的电路设计。
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isppac10器件的结构由四个基本单元电路，模拟布线池，配置存储器，参考电压，自动校正单元和isp接口所组成如图1.0。器件用5v单电源供电。
其基本单元电路（pacblock）由一个差分输出的求和放大器(oa)和两个具有差分输入的、增益为±1至±10以整数步长可调的仪用放大器组成。输出求和放大器的反馈回路由一个电阻和一个电容并联组成。其中，电阻回路有一个可编程的开关控制其开断；电容回路中提供了120多个可编程电容值以便根据需要构成不同参数的有源滤波器电路。如图1.2所示
三.主要功能指标
＊4个仪表放大器增益/衰减能分级进行
＊可编程的增益范围（0~80db）
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＊精确有源滤波（10~100khz）
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1．普通增益设置
通常情况下，pacblock中单个输入仪用放大器的增益可在±1至±10的范围内按整数步长进行调整。ia1和ia2是求和的关系，如果所求的增益在±10之间，那就只需用其中一个。如图1.3所示，将ia1的增益设置为4，则可得到输出vout1相对于输入vin1为4的增益;
如果要得到增益大于±20的放大电路，可以将多个pacblock级联。图1.4所示的是增益为40的连接方法。
2.分数增益的设置
除了各种整数倍增益外，配合适当的外接电阻，isppac器件可以提供任意的分数倍增益的放大电路。例如，想得到一个5.7倍的放大电路，可按图1.6所示的电路设计。
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