【正文】 (1) 設(shè) 計(jì) 輸 入 方 式原 理 圖 輸 入(2) 模 擬可 觀 測(cè) 電 路 的 幅 頻 和 相 頻 特 性(3) 支 持 的 器 件ispPAC10ispPAC20(4) 內(nèi) 含 用 于 低 通 濾 波 器 設(shè) 計(jì) 的 宏(5) 能 將 設(shè) 計(jì) 直 接 下 載 第 二 節(jié) 在 系 統(tǒng) 可 編 程 模 擬 電 路 的 結(jié) 構(gòu) 在 系 統(tǒng) 可 編 程 模 擬 電 路 提 供 三 種 可 編 程 性 能。 在 21 世 紀(jì) 來(lái) 臨 的 前 夕，1999 年11 月，Lattice 公 司 又 推 出 了 在 系 統(tǒng) 可 編 程 模 擬 電 路 (InSystem Programmability Programmable Analog Circuits)， 翻 開(kāi) 了 模 擬 電 路 設(shè) 計(jì) 方 法 的 新 篇 章。信 號(hào) 處 理 是 指 對(duì) 信 號(hào) 進(jìn) 行 求 和、 求 差、 積 分 運(yùn) 算。 把 高 集 成 度， 精 確 的 設(shè) 計(jì) 集 于 一 片 ispPAC 器 件 中， 取 代 了 由 許 多 獨(dú) 立 標(biāo) 準(zhǔn) 器 件 所 實(shí) 現(xiàn) 的 電 路 功 能。 反 饋 電 阻RF可 以 斷 開(kāi) 或 連 通。 其 內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu) 框 圖 如 圖 所 示。 通 過(guò) 器 件 的 外 部 引 腳 MSEL 來(lái) 控 制。 比 較 器 的 基 本 工 作 原 理 與 常 規(guī) 的 比 較 器 相 同， 當(dāng) 正 的 輸 入 端 電 壓 相 對(duì) 與 負(fù) 的 輸 入 端 為 正 時(shí)， 比 較 器 的 輸 出 為 高 電 平， 否 則 為 低 電 平。 此 電 路 構(gòu) 成 了 一 個(gè) 高 通 濾 波 器， 其 截 止 頻 率 為 1/(2pRC)， 電 路 給 信 號(hào) 加 了 一 個(gè) 直 流 偏 置。 圖 PACblock 結(jié) 構(gòu) 示 意 圖 每 個(gè) PACblock 由 一 個(gè) 差 分 輸 出 的 求 和 放 大 器 (OA) 和 兩 個(gè) 具 有 差 分 輸 入 的、 增 益 為 177。 如 圖 所 示， 將 IA1 的 增 益 設(shè) 置 為 4， 則 可 得 到 輸 出 VOUT1 相 對(duì) 于 輸 入 VIN1 為 4 的 增 益；將 IA1 的 增 益 設(shè) 置 為 －4， 則 可 得 到 輸 出 VOUT1 相 對(duì) 于 輸 入 VIN1 為 －4 的 增 益。 這 樣， 第 一 個(gè) PACblock 的 增 益 G1=VOUT1/VIN1=4， 第 二 個(gè) PACblock 的 增 益 G2=VOUT2/VOUT1=10。 圖 是 整 數(shù) 比 增 益 技 術(shù) 示 意 圖。 在 另 一 些 場(chǎng) 合， 我 們 需 要 的 信 號(hào) 和 別 的 信 號(hào) 混 在 一 起， 應(yīng) 當(dāng) 設(shè) 法 把 前 者 挑 選 出 來(lái)。 首 先 討 論 低 通 函 數(shù) 的 實(shí) 現(xiàn)， 低 通 濾 波 器 的 轉(zhuǎn) 移 函 數(shù) 如 下。 在 開(kāi) 發(fā) 軟 件 中 使 用 原 理 圖 輸 入 方 式， 把 兩 個(gè)PAC 塊 連 接 起 來(lái)， 電 路 如 圖 所 示。 圖 為 一 個(gè) 實(shí) 際 的 電 路。 圖 形 設(shè) 計(jì) 輸 入 環(huán) 境 提 供 了 良 好 的 用 戶 界 面， 繪 制 原 理 圖 的 大 部 分 操 作 可 用 鼠 標(biāo) 來(lái) 完 成， 因 此 有 必 要 對(duì) 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 中 鼠 標(biāo) 所 處 的 各 種 狀 態(tài) 作 一 簡(jiǎn) 單 介 紹， 參 見(jiàn) 表 。放開(kāi)鼠標(biāo)按鈕將取消連線操作。 按 住 鼠 標(biāo) 左 鍵 將 其 移 至 IN1 引 線 上， 直 至 鼠 標(biāo) 狀 態(tài) 變 為 類 型 ④， 釋 放 左 鍵， 連 線 就 畫(huà) 上 了。 當(dāng) 然 您 也 可 以 用 Edit=Symbol 菜 單 來(lái) 完 成 相 同 操 作。Curve 1至Curve4四個(gè)菜單分別設(shè)定四條曲線的參數(shù)。表 Simulator Options 中 各 選 項(xiàng) 的 含 義 在 本 雙 二 階 濾 波 器 的 實(shí) 例 中， 仿 真 選 項(xiàng) 設(shè) 置 成 如 圖 所 示。ispPAC 器 件 的 硬 件 編 程 接 口 電 路 是 定 義 的 JTAG 測(cè) 試 接 口。 PACDesigner 軟 件 的 幾 個(gè) 重 要 的 功 能 至 此，PACDesigner 軟 件 的 重 要 操 作 流 程 已 經(jīng) 介 紹 完 畢。 Edit=Security 該 菜 單 可 以 用 來(lái) 選 擇 設(shè) 計(jì) 下 載 至 ispPAC 器 件 后 能 否 允 許 被 讀 出， 起 加 密 保 護(hù) 作 用。 Tools=Run Macro 菜 單 該 菜 單 具 有 根 據(jù) 用 戶 定 義 的 參 數(shù) 值 自 動(dòng) 生 成 滿 足 條 件 的 雙 二 階 、 巴 特 沃 斯 (Butterworth)、 切 比 雪 夫(Chebyshev) 等 類 型 的 濾 波 器。 有 關(guān) JTAG 操 作 的 細(xì) 節(jié) 可 查 看 IEEE 的 有 關(guān) 說(shuō) 明 或 ispPAC 光 盤(pán) 上 的 數(shù) 據(jù) 手 冊(cè) 中 的 產(chǎn) 品 細(xì) 節(jié) 部 分。 執(zhí) 行 仿 真 操 作在 完 成 仿 真 參 數(shù) 設(shè) 置 后 即 可 按 Tools=Run Simulator 菜 單 進(jìn) 行 仿 真 操 作。默認(rèn)值為 IN1。 至 此， 雙 二 階 濾 波 器 的 設(shè) 計(jì) 輸 入 就 完 成 了， 按 File=Save 菜 單 存 盤(pán)。該狀態(tài)可選擇要放大的矩形區(qū)域。雙擊鼠表左鍵可編輯元件參數(shù)。2. 安 裝 完 畢 后 重 新 啟 動(dòng) 計(jì) 算 機(jī)。 其 值 為 250K。 把 各 個(gè) 運(yùn) 算 放 大 器 電 路 代 入 所 示 的 方 框 圖 即 可 得 到 以 下 的 電 路。 這 里 主 要 敘 述 如 何 用 在 系 統(tǒng) 可 編 程 模 擬 器 件 實(shí) 現(xiàn) 濾 波 器。 輸 入 儀 用 放 大 器 IA2 的 輸 入 端 接 OA1 的 輸 出 端 OUT1， 并 且 IA2 的 增 益 需 設(shè) 置 為 負(fù) 值 以 保 持 整 個(gè) 電 路 的 輸 入、 輸 出 同 相。 如 果 將 第 二 個(gè) PACblock 中 的 輸 入 放 大 器 組 成 加 法 電 路， 那 么 可 以 用 另 一 種 方 式 構(gòu) 成 增 益 為 40 的 放 大 電 路， 如 圖 所 示。20 的 放 大 電 路， 如 圖 所 示： 圖 增 益 為 20 的 PACblock 配 置 圖 在 圖 中， 輸 入 放 大 器 IAIA2 的 輸 入 端 直 接 接 信 號(hào) 輸 入 端 IN1， 構(gòu) 成 加 法 電 路， 整 個(gè) 電 路 的 增 益 OUT1/IN1 為 IA1 和 IA2 各 自 增 益 的 和。10 以 整 數(shù) 步 長(zhǎng) 可 調(diào) 的 儀 用 放 大 器 組 成。 直 接 與 器 件 的 VREFout 引 腳 相 連 時(shí)， 電 阻 最 小 取 值 為200KW； 采 用 VREFout 緩 沖 電 路，電 阻 最 小 取 值 為600W。