可編程模擬器件在接收機動態(tài)可重構結構應用

CypressPSoC器件

　　Cypress半導體公司的PSoC混合信號架構將可編程的模擬與數字模塊同8位微控制器進行了完美集成，這種獨特的功能組合使設計人員能夠針對各種應用實現無與倫比的靈活性。最新CY8C23x33器件采用8位逐次逼近ADC，能實現高達375Ksps的采樣率。此外，該解決方案還具備可實現出色可配置性的26個GPIO，能夠快速適應不斷變化的特性要求。該器件采用5x5mm的QFN封裝，能夠最大限度地縮小板極空間。

　　PSoC器件集成了通過一個片上微控制器進行控制的可配置模擬和數字電路，提供更強大的設計修改功能，并進一步減少元件數量。PSoC器件包括最大32Kb的閃存、2Kb的SRAM、一個帶有32位累加器的8x8乘法器、電源和睡眠監(jiān)控電路，以及硬件I2C通信[2]。

　　所有的PSoC器件都是可動態(tài)重配置的，使得設計人員能夠隨意在運行過程中改變內部資源形式，使用較少的元件完成既定任務。易用的開發(fā)工具讓設計人員能夠選擇可配制程序庫元素來提供模擬功能(如放大器、ADC、DAC、濾波器和比較器)，以及數字功能(如定時器、計數器、PWM、SPI和UART)。PSoC系列器件的模擬性能包括軌至軌輸入、可編程增益放大器和分辨率高達14位的ADC，以及超低的噪聲、輸入漏電流和電壓偏移。

　　單個PSoC器件可集成多達100個外圍部件，在提高系統(tǒng)質量的同時，節(jié)省客戶的設計時間，縮減板級空間和功耗，并使系統(tǒng)成本降低。

　　接收機設計

　　基于以上分析的結果，結合前端硬件電路，為實現一定的認知無線電功能，特設計接收機結構(見圖5)。

　　圖5　接收機結構

　　前端低噪聲放大器選用的是ADA4857-1，這是一個超低損耗、低功率、高速運算放大器，在SOIC結構下的3dB帶寬可以達到750MHz，其開環(huán)增益為57dB，基本滿足此接收機對前端低噪聲放大器的要求。在搭建電路時尤其要注意電源旁路、寄生電容和外圍器件的選擇對充分發(fā)揮放大器性能的影響[3]。

　　DDS(直接頻率合成器)選用的是1GSPS的AD9858，其使用先進的DDS技術和一個內置的高速、高性能D/A轉換器組成數字可編程、完全高頻率的合成器，可以產生一個高達400MHz的模擬輸出正弦波，完全滿足接收機對本振的要求。