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1、《ReconfigurableAnalogIntegratedCircuitArchitectureBasedonSwitched-capacitorTechniques》读后报告近几年来，可编程模拟器件(PDA)为模拟电路的设计和应用注入了新的活力。由于可编程模拟器件既有模拟电路固有的简洁、经济、高速、低功耗的优点,又具有现场可编程能力,同时还可以由用户配置其内部连接和元件参数,因此,可以非常方便地获得所需的电路功能。现场可编程模拟阵列(FPAA)是基于开关电容技术的可编程模拟器件的一种,它的核心是CAB可编程模拟单元。FPAA的基本
2、结构与可编程逻辑器件类似,其中输入、输出单元与器件引脚相连,负责对输入输出信号进行驱动和偏置,配置逻辑通过串行、并行总线可在系统可编程(ISP)方式下接收外部输入的配置数据并存入配置数据存储器;可编程互连网络是多输入、多输出的信号交换网络(一般利用多路模拟开关实现),它可在配置数据控制下完成各CAB以及输入、输出单元之间的电路连接和信号传递,CAB一般由运放或跨导放大器和外围可编程电容阵列、电阻阵列、开关阵列等共同构成,其中各元件的取值及相互连接关系等均受配置数据的控制,从而以多种CAB功能组态和元件参数组合来实现用户所需的多种电路功能
3、。CAB的性能及功能组态和参数组合的数目是决定整个器件的可编程能力和应用范围的主要因素。FPAA设计可应用于连续时间域和离散时间域；在离散域中,利用的是开关电容和开关电流技术,它处理的信号频率较低；而在连续域中,FPAA经常用于半导体、运算放大器、电流变换器等,这时,FPAA一般具有较宽的带宽,但参数变化范围小,即参数的编程能力较弱。可见,FPAA可广泛用于信号调理、模拟计算、仪器仪表、电路实验等小型化、低成本、低功耗电子系统的设计与实现等方面。FPAA有基于开关电容技术高度集成的明显优势，不存在电容老化问题，不像运放会随时间产生温度和
4、电压漂移，滤波精度高，并且可实时动态和静态进行编程，还能隐藏客户的专利技术，因此可广泛用于工控、医疗、仪器、高级音频、自动测试设备、汽车、通信等领域。随着FPAA技术的日渐成熟，可以展望，FPAA在模拟领域将取得FPGA在数字领域的发展和地位；同时，微处理器的成本越来越低，片内存贮器容量也日趋增大，接口丰富，功能上完全能够满足普通消费电子的应同，而且价格相对便宜，使得微处理器的使用也越来越广泛。基于开关电容的可重构模拟集成电路结构包括一系列运放和可编程电容阵列。这种结构最小化了路径开关的数量，减少了电路系统的建立时间，而且它具有高度的灵
5、活性，允许各种电路结构通过它来实现。现场可编程模拟阵列（FPAA）近年来成为快速发展的技术，类似于数字电路中的现场可编程门阵列(FPGA)。FPAA定义为可重构模拟电路，用来编程实现目标模拟电路。而且商业化的FPAA近些年来成功应用于医疗、工业及其他以其系统芯片中。可重构模拟电路的优点不仅包括直接引用例化结构而且具有可重构性、CAD兼容性、电路参数可编程等特性。设计可重构模拟电路，可以采用多种技术：比如1.处于亚阈值的MOS管。2.MOS跨导管。3.双极性晶体管。进一步发展，开关电容技术已经广泛应用于商业产品中。然而在这些商业产品中，电
6、路的灵活性是有限的，他们不能实现高阶滤波器、数据转换器等电路。而采用开关电容技术实现FPAA被广泛采用，开关电容技术是数据取样技术，电路参数可以通过可编程电容阵列（PCA）编程，但它需要更大的面积。除了这个缺点以外，开关电容技术通常提供更高的精度并且不需要多值的存储器存储电路参数。我看的这篇论文主要介绍了基于开关电容技术的一种新的可重构模拟电路结构FPAA。这种结构具有高度灵活性和更快的速度，如开关电容滤波器、可编程增益放大器、ΣΔ调制器、AD/DA转换器可以通过这种FPAA来实现。下面分别来介绍这几种电路结构：1.开关电容滤波器开关电
7、容滤波器是指对模拟连续信号直接进行数据采样和处理的有源滤波器。它不含模数转换器和D/A数模转换器变换环节。开关电容滤波器虽然工作在离散域，但是，它仍然是有源模拟滤波器。它广泛用于音频的通信系统中，通常做成单片集成电路，简称SCF。在MOS工艺中，制造电阻要比制造电容难得多。有源滤波器，主要由电阻、电容和运算放大器组成。如果能把其中的电阻用电容加开关来代替，则构成了新的器件即开关电容滤波器。用来代替电阻的电容和开关都用MOS工艺制造，分别叫MOS电容和MOS场效应晶体管开关(又称模拟开关)。用FPAA来实现开关电容滤波器则要方便的多，运放
8、配置一个反馈开关，不同的滤波器传输函数可通过加载到PCA的数据编程。因为滤波器传输函数依赖于电容比和时钟频率，传输函数将是非常精确的而不需要调整电路参数。如果开关电容滤波器中的电容值远大于单个PCA能提供的
