isppacl0芯片及其应用

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1、ispPACl0芯片及其应用

2、第1内容加载中...1概述　　在系统可编程模拟器件ispPAC(in-systemProgrammableAnalogCircuit)是美国Lattice半导体公司于1999年底推出的，到目前为止已推出了5种器件：ispPACl0，ispPAC20，ispPAC30，ispPAC80，ispPAC81。他的问世翻开了模拟电路设计的新篇章，为EDA技术的应用开辟了更广阔的前景。与数字在系统可编程大规模集成电路(ispLSI，ispVLSI等)一样，ispPAC同样具有在系统可编程技术的优势和特点。设计者可通过开发软

3、件在计算机上快速、方便地进行模拟电路设计、修改，对电路的特性进行仿真，然后用编程电缆将设计方案下载到芯片中。同时还可以对已装配在印制板上的ispPAC进行校验、修改或重新设计。把高集成度的精确设计集于1片ispPAC上，取代了很多标准分立元件或传统的ASIC所能实现的功能。具有开发速度快、成本低、可靠性高、保密性强等特点。其开发软件是基于必须由用户通过CMVIN输入引脚提供，惟一的限制是参考电压必须介于1．25-3．25V之间，当用外部电压代替，并且PACl0必须被编程时，在每一个PAC模块的基础上，用外部参考源替代内部的2．5V。ispPA

4、Cl0总的性能特点归结如下：(1)在系统可编程模拟芯片·四运放增益／衰减·信号迭加(4个输入)·高精度可调滤波器(10～100kHz)·无需任何外接元件·采用非易失性数字E2S结构单元·采用IEEE1149．1JTAG接口编程(2)4个线性模块·可编程的增益范围(0-80dB)·带宽为550kHz(G＝1)，330kHz(G=10)·低失真率(THD<一70dB，F＝100kHz)·自动调节输入偏置电压(3)真实的差分I／O口．放大器输人口拥有更高的CMR(69dB)．芯片内部2．5V的参考基准电压．RAIL-TO-RAIL电压输出(4

5、)28引脚DIP及SOIC封装，单+5V电源供电(5)完整的应用方案．12位A／D，D／A的前后级通道·单5V电源信号调节·传感器信号调节·可变滤波器、增益调节、信号迭加模块3实例介绍　　下面将对ispPACl0在电桥网络中的应用进行研究。电桥基本上是由几个元器件组成的，在这几个元器件中，至少有一个的参数用于对外部环境的变化进行测量，这些外部环境包括：温度、压力、光强度等。图4是一个通过无源器件组成的典型电桥。　500)this.style.ouseg(this)">　　电桥的主要功能是把微小的电压变化或其他原因引起的电桥稳定性变化表现出来，

6、这个电压偏差可以是几个微伏到几千几万微伏，如果没有电桥的稳定性功能是很难解决这些出现在个别元器件上的偏差的。电桥上的微小电压变化可以通过ispPACl0进行放大，每一个PAC块都有土10的增益范围，使用4个PAC块就有10000(80dB)的增益值。通过改变芯片的反馈电容大小改变增益的大小。　　当分支器件被用在标准的四器件电桥时，所要求的输出电压结点为'A'和'B'，因为ispPACl0的输入是差分方式，所以电路的联接将会非常的简单，元件的总数保持在最少个数。为了使接口与电桥完全匹配，高阻抗的差分方式输入是必要的，ispPACl0的典型输入阴

7、抗为109Ω。ispPACl0的输出也是采用差分方式，这样与其他的测量电路联接更简单，同时，在ispPACl0进行自动补偿校准后，输入输出的典型偏移量为200μV。ispPACl0的另一个优点就是他的在系统可编程能力，这就使他能够通过重新配置与不同类型的传感器相联接，所以，ispPACl0可以作为通用的工业级的测量。　　当测量一个包含有噪声和失真的小信号时，会有热稳定和传感器中不同金属的热偶影响，解决的办法是补偿传感器因温度变化而产生的影响(在电桥中放置多个传感器)。ispPACl0可以实现与任何类型的电桥网络完成轻松对接，通过一个感应器与其

8、他电阻结合，组成一个完整的电桥用来测量外部参数，ispPACl0输入的是差分信号，必须在以2．5V为中心的共模参考电压之内，也就是说，在电桥中用5V的电源供电，由于电桥的分压作用，使Vl和V2的电压在2．5V左右。　　图5为一个典型的两感应器的电桥测量电路。R1与R4为感应器。这个配置可以用到不同类型的电桥中，并且应感应器的需要，他的增益可以调整(最大值为100)，他的输出可以接到A／D转换器转换成数信号给后续电路进处理。500)this.style.ouseg(this)">4结语　　在系统可编程器件以及与之配套的EDA工具的出现，改变了传

9、统的设计思想，出现了全新的概念，是电路设计者的一个新的研究及应用领域。他大大地提高了电子电路的设计效率，是电子工学习的必修课，未来的电子设计人员必须掌握这门知识。