基于ispPAC10在增益設(shè)置方面的應(yīng)用

摘要：電路設(shè)計(jì)中要實(shí)現(xiàn)對(duì)微弱信號(hào)放大、高速信號(hào)采集、大功率輸出等功能，必須采用模擬電路，但長(zhǎng)期以來模擬電路的設(shè)計(jì)一直存在著處理精度低，設(shè)計(jì)、調(diào)試難度大等缺陷。基于此利用Lattice公司推出的在系統(tǒng)可編程模擬電路簡(jiǎn)稱ispPAC進(jìn)行了放大器的增益設(shè)計(jì)。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，最后還可以通過編程電纜將設(shè)計(jì)方案下栽到芯片中去。通過開發(fā)軟件可以調(diào)整電路的增益、帶寬和閾值等性能指標(biāo)。在此主要介紹了利用ispPAC10實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的增益調(diào)整方面的幾種技術(shù)。
關(guān)鍵詞：增益；可編程模擬器件；ispPAC10

1 ispPAC10的結(jié)構(gòu)與原理
1．1 ispPAC10的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
ispPAC10器件的結(jié)構(gòu)由四個(gè)相同的信號(hào)處理塊(PAC塊)，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。

ispPAC10引腳如圖2。
其封裝形式是：
28引腳的DIP或SOIC封裝。
引腳功能如下：
輸入：3，4，11，12，17，18，25，26
輸出：1，2，13，14，15，16，27，28
數(shù)字L／O：5，6，8，9，10，20
電源引腳：7，21
CMVIN引腳：19
測(cè)試引腳：23，24
(電源電壓為5 V；電源引腳用一個(gè)10μF的鉭電容和一個(gè)1μF的陶瓷電容旁路到地上可獲取最佳性能)。
1．2 ispPAC10的工作原理
ispPAC10器件有4個(gè)相同的基本單元電路。每個(gè)PACblock含有兩個(gè)獨(dú)立可編程的輸入放大器、一個(gè)差分輸出放大器、一個(gè)電阻反饋元件(可開路)和一個(gè)可調(diào)的反饋電容器。PACblock的輸入端為兩對(duì)差分輸入，增益可在±1～±10以整數(shù)步長(zhǎng)調(diào)節(jié)。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。
每個(gè)PACblock的輸入阻抗為109 Ω。輸入放大器可建模為一個(gè)可編程的增益模塊(K1和K2)和一個(gè)求和電阻器。輸入放大器提供的電流在一個(gè)運(yùn)算放大器的反相輸入端被累加。輸出放大器的反饋網(wǎng)絡(luò)可建模為一個(gè)定值電阻元件并聯(lián)一個(gè)可調(diào)電容器(可調(diào)電容值為120個(gè)在1pF至62pF之間的值)。電阻反饋通路可以被禁用。運(yùn)算放大器的輸出為差分電壓。