基于EOTA的可重構(gòu)模擬陣列的設(shè)計(jì)與應(yīng)用.pdf

1、現(xiàn)如今電子電路發(fā)展迅猛,更新?lián)Q代的速度日益加快。特別是FPGA,CPLD等可編程器件的出現(xiàn),使數(shù)字電路的設(shè)計(jì)更加方便快捷,在數(shù)字電路領(lǐng)域掀起了新一輪的發(fā)展狂潮,相比數(shù)字電路的飛速發(fā)展,模擬電路似乎顯得裹足不前。受FPGA的啟發(fā),模擬電路設(shè)計(jì)者們提出了一種可以根據(jù)現(xiàn)場需要配置電路功能,可隨時(shí)通過編程來修改參數(shù)、適用范圍廣、價(jià)格低廉的新型模擬電路——現(xiàn)場可編程模擬陣列FPAA(Field Programmable Analog Array)

2、。這種電路在信號處理、自動控制、無線收發(fā)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。國外的眾多企業(yè),科研機(jī)構(gòu)投入了大量的心血對FPAA進(jìn)行了深入的研究,而國內(nèi)對FPAA的研究尚處于起步階段。
　　本文對基于跨導(dǎo)線性可調(diào)OTA的FPAA進(jìn)行了深入的研究,主要完成了如下的工作:
　　(1)針對OTA跨導(dǎo)不能線性調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)范圍窄的缺陷。利用AB類電流鏡和通用型OTA,提出一款跨導(dǎo)可線性調(diào)節(jié)新型OTA。
　　(2)利用跨導(dǎo)線性可調(diào)

3、OTA、數(shù)字可編程電容倍增電路、可編程電流鏡陣列、可編程開關(guān),設(shè)計(jì)了一款六邊形結(jié)構(gòu)的模擬可編程基本單元(CAB)。CAB之間采用了六邊形互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接,形成了一款基于連續(xù)時(shí)間技術(shù)的電流模式FPAA。該FPAA具有電路結(jié)構(gòu)簡單、工作帶寬大、應(yīng)用范圍廣、功耗低等優(yōu)點(diǎn)。
　　(3)采用綜合設(shè)計(jì)分析法,提出一種基于OTA的可重構(gòu)電流模式濾波模型,并應(yīng)用FPAA實(shí)現(xiàn)了具體電路。該電路可以完成任意類型,任意形式,任意階數(shù)(N≥2)的電流模式

4、濾波,可方便快捷的調(diào)節(jié)各種濾波參數(shù)。利用PSPICE軟件仿真進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　(4)通過對互感耦合電路數(shù)學(xué)模型的簡化,提出利用有源器件模擬實(shí)現(xiàn)互感耦合的一種新方法,應(yīng)用FPAA實(shí)現(xiàn)了具體電路,并將其應(yīng)用到電流模式雙調(diào)諧回路之中,通過實(shí)驗(yàn)仿真進(jìn)行驗(yàn)證與分析。電路的結(jié)構(gòu)簡單、自感和互感系數(shù)獨(dú)立可調(diào)、不含無源電阻和有損積分器、功耗低。解決了系統(tǒng)中互感耦合電路不易集成的難題。
　　(5)利用FPAA實(shí)現(xiàn)了增益可調(diào)放大器、模擬回轉(zhuǎn)器、