一、pac简介
pac是继pld后推出的模拟可编程电路,由美国lattice公司于1999年11月推出。
它和isppld一样, isppac 也允许使用者在eda平台上进行模拟电路的设计、修改,编程和仿真,并通过编程电缆下载到具体的芯片上。
目前市场上提供的可编程模拟电路(pac)主要有三种:① 信号处理用(放大、衰减、滤波);② 信号运算用(加、减、积分运算);③ 信号转换用(d/a转换)。主要用在工业自动控制、电子测量、生物医疗技术等场合。
二、在系统可编程模拟电路器件
lattice公司推出了三种在系统可编程模拟器件isppac10、 isppac20、 isppac80。内部结构图:
由isppac10内部结构图可见:有四个pac单元、模拟布线池(arp:analog routing pool)、配置存储器、参考电压和自校正单元、isp接口等,用的是5v单电源供电。
isppac20内部结构只有两个pac单元、两个比较器、一个8位d/a、模拟布线池、配置存储器、参考电压和自校正单元、isp接口等。
其中pac块是基本单元,如图所示:
ia1,ia2是差分输入,增益可调仪用放大器,oai是差分输出求和放大器。
差分仪用放大器的输入极性可编程,输入增益分10档可编程,增益调节范围为±1~±10000。反馈网络由rf和cf阵列组成, rf由一个可编程的开关控制其通断,反馈电容cf阵列提出供用户120多个可编程极点频率,用以调谐电路的频率响应。
模拟布线池(arp)是可编程的关键部分,它为各元件间、各pac的输入和输出之间提供可能,使器件中的基本单元通过arp实现互连,而不需要外部连线即可构成非常复杂的电路。
pac块可以独立使用,也可与其它pac块级连实现增益不同的模拟调理电路。如用isppac10的四个模块,可以实现1~10000增益配置。同时可以根据用途的不同(放大、滤波、转换)等,进行不同的配置。
三、在系统可编程模拟电路(isppac)的设计软件
isppac的设计软件为pac-designer,可以在windows 95 、windows 98和windows nt4.0环境下工作。可以选用原理图方式、模块化方法进行电路设计,在设计窗口中的模拟布线池区域进行pac块的互联,以构成各种组合型的电路。可以在电路中设置各种参数(如增益、电阻值、电容值、128个可选择极点频率等)。 pac-designer软件能对设计后的电路进行仿真、模拟得以验证,显示出电路的幅频、相频特性曲线,输入/输出的四种组合。只要输入对某一滤波器的各种参数(如同(fo),q等),就会自动生成所需的电路。
pac-designer的设计流程如图所示:
由于在windows环境下, pac-designer采用原理图的设计,具有易学易用特点。
对isppac器件的编程只要具备下面三个条件:1.isp编程电缆,2.pc机,3. pac-designer软件器件可编程次数达10000次以上,在编程时用户可以加密,使所设计的电路不被抄袭。