在系统可编程模拟器件ispPAC10及其应用

    摘要：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。

    关键词：可编程模拟器件 ispPAC10

    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。