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通過(guò)接口輸入模擬電路的描述聽(tīng)起來(lái)是構(gòu)成功能塊的一種通用方法。但是，在你收起烙鐵之前，應(yīng)該更多地了解功能塊在實(shí)際應(yīng)用中的性能究竟有多好。
大多數(shù)行業(yè)都有其哲學(xué)上的激烈爭(zhēng)論，如果僅從純粹的娛樂(lè)價(jià)值出發(fā)，我們的行業(yè)具有更多這樣的爭(zhēng)論也許是一件好事。在我們行業(yè)的發(fā)展史上，在幾乎每次轉(zhuǎn)折之際，具有堅(jiān)定信念的工程師和技術(shù)專家們一直在兩中選一地宣揚(yáng)以下技術(shù)的優(yōu)越性：電子管或晶體管、分立元件或集成電路、精簡(jiǎn)處理器指令集或復(fù)雜處理器指令集、哈佛處理器體系結(jié)構(gòu)或馮·諾伊曼處理器體系結(jié)構(gòu)、CMOS電路或雙極電路、單片系統(tǒng)或功能分置，以及模擬電路或數(shù)字電路。當(dāng)然，盡管模擬或數(shù)字電路也許非常廣泛，但它們部分地屬于這些話題。雖然這樣的激烈論戰(zhàn)促使人們發(fā)起了一次又一次熱烈的小組討論會(huì)，但是這些小小的爭(zhēng)論經(jīng)常存在相同的概念上的缺陷：在爭(zhēng)論目標(biāo)之前先爭(zhēng)論實(shí)現(xiàn)技術(shù)。
不過(guò)，這樣的爭(zhēng)論并非僅僅顯示相互對(duì)立的、毫無(wú)價(jià)值的沙文主義。它們有助于指出技術(shù)重疊的、工程師們必須在互相競(jìng)爭(zhēng)的方法中作出選擇的領(lǐng)域。作出這樣的選擇時(shí)，經(jīng)常要在互相競(jìng)爭(zhēng)的準(zhǔn)則和具有互不相關(guān)的優(yōu)勢(shì)的技術(shù)之間進(jìn)行權(quán)衡。為了始終避免將最熟悉的方法與最優(yōu)方法
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混為一談，要適當(dāng)?shù)匕汛_定選擇準(zhǔn)則的優(yōu)先次序、評(píng)估各種設(shè)計(jì)選擇的相對(duì)優(yōu)勢(shì)、平衡折衷方案、為一組目標(biāo)而優(yōu)化設(shè)計(jì)作為每位設(shè)計(jì)師在每個(gè)單獨(dú)項(xiàng)目環(huán)境中必須完成的練習(xí)科目。
好像這樣還不夠似的，設(shè)計(jì)界極少存在雷同；設(shè)計(jì)界經(jīng)常是一個(gè)"與"另一個(gè)的問(wèn)題，而不是一個(gè)"或"另一個(gè)的問(wèn)題。例如，從事模擬設(shè)計(jì)的OEM通常至少以廉價(jià)微控制器的形式使用控制邏輯芯片，或者--多虧混合信號(hào)集成技術(shù)--使用小型芯核或自制的狀態(tài)機(jī)。更典型的是，模擬電路可用作數(shù)字系統(tǒng)的物理接口（參考文獻(xiàn)1）。
幾十年來(lái)模擬設(shè)計(jì)界和數(shù)字設(shè)計(jì)界協(xié)同發(fā)展，而不是像它們常常被誤認(rèn)為的那樣，代表對(duì)立的學(xué)科。它們共同見(jiàn)證了混合信號(hào)ASSP（專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品）的巨大成功。當(dāng)然，盡管混合信號(hào)設(shè)計(jì)取得了巨大進(jìn)展，模擬學(xué)科大體上還沒(méi)有演進(jìn)到具有像數(shù)字信號(hào)器件那樣的器件，其功能可以不是通過(guò)布線，而是通過(guò)編程靜態(tài)地或順序地確定。
模擬IC制造商以各種方式使用"可編程"這一術(shù)語(yǔ)時(shí)，多數(shù)情況下是用來(lái)代替"可調(diào)整"一詞的。在這種情況下，該術(shù)語(yǔ)經(jīng)常緊挨著一個(gè)限定詞，如"引腳"或"電阻器"。因此，可編程增益放大器允許人們用固定電阻器、連續(xù)可變電阻器或一個(gè)由固定電阻器和開(kāi)關(guān)組成的網(wǎng)絡(luò)來(lái)設(shè)定閉環(huán)增益。許多模擬IC制造商銷售可在增益帶寬乘積、轉(zhuǎn)換速率和功耗方面進(jìn)行偏置電流編程的運(yùn)算放大器。其他一些制造商提供可數(shù)字編程的電位器以及其它基于R-DAC的單元，這些單元的行為狀態(tài)是隨一個(gè)最常作用于某一參數(shù)的數(shù)碼字而變化的。盡管這些固定不變的功能確實(shí)很有用，卻仍不能提供人們?cè)诳紤]比簡(jiǎn)單組合邏輯更為先進(jìn)的數(shù)字結(jié)構(gòu)時(shí)所想到的那種功能可編程性。
只有為數(shù)不多的公司在模擬IC中提供拓?fù)淇删幊绦裕渲凶钪墓居衂etex公司、Lattice半導(dǎo)體公司和Anadigm公司（參考文獻(xiàn)2和3）。這些IC提供可編程連接性以及對(duì)模擬信號(hào)處理資源的參數(shù)控制，而且其制造商經(jīng)常將其與FPGA相提并論；事實(shí)上，Anadigm公司將其器件稱為FPAA（現(xiàn)場(chǎng)可編程模擬陣列）。
跨接連接
盡管從市場(chǎng)接受程度的角度來(lái)看，拓?fù)淇删幊棠MIC還相對(duì)不夠成熟，但其制造商正在顯示對(duì)市場(chǎng)需求的理解日益加深。筆者最近試用的Anadigm公司提供的評(píng)估/開(kāi)發(fā)軟件包就是一個(gè)恰當(dāng)?shù)睦印Ｔ撥浖С諥nadigm 公司的AN220E04型FPAA。它附帶有一塊評(píng)估板、AnadigmDesigner2軟件、一根串行電纜和文檔。文檔中有一份24頁(yè)AN220D04評(píng)估板用戶手冊(cè)硬拷貝版本，這份必讀材料還附有以電子形式存入CD-ROM中的一份AN220E04用戶手冊(cè)和一份AnadigmDesigner2用戶手冊(cè)。AnadigmDesigner2軟件本身包含許多有關(guān)其所支持部件的信息，并且通過(guò)對(duì)上下文敏感的求助功能和類似大家所熟悉的Windows應(yīng)用程序所提供的求助索引提供這種信息。值得注意的是，可以通過(guò)Anadigm公司的各種基于軟件的求助功能，獲得絕大部分問(wèn)題的答案。所花時(shí)間要比直接使用面向"辦公室"的軟件包所花的時(shí)間要少。也許人們會(huì)說(shuō)Anadigm公司的應(yīng)用集中于更狹窄的范圍，因而更易于支持，但是，筆者認(rèn)為這一經(jīng)歷居然有新鮮感，而且，從生產(chǎn)力的角度來(lái)看，竟然也非常重要。
AN220D04評(píng)估板布滿了跳線、連接器和引腳端子--這說(shuō)明它具有通用性（圖1）。評(píng)估板可使用戶方便地對(duì)大量的信號(hào)、配置控制、時(shí)鐘和功率選項(xiàng)進(jìn)行選擇。它包含一塊子電路板連接器，供需要兩三塊FPAA的設(shè)備使用。具有兩塊芯片的設(shè)備僅僅通過(guò)子電路板傳送其模擬信號(hào)，繞過(guò)主電路板上的FPAA位置。評(píng)估板還有一個(gè)擴(kuò)展連接器，用以級(jí)聯(lián)多塊AN220D04電路板。
圖1? 尺寸為4.5×5.375英寸的AN220D04，內(nèi)含一個(gè)1.9平方英寸的實(shí)驗(yàn)電路板區(qū)和許多跨接線、連接器和引腳端子，形成一個(gè)靈活的開(kāi)發(fā)環(huán)境。你只要花幾分鐘了解線路圖，就可以方便地使用這一開(kāi)發(fā)環(huán)境。
你可以為平衡的信號(hào)或不平衡的信號(hào)單獨(dú)設(shè)置評(píng)估板的模擬輸入和輸出。差分輸入可以通過(guò)一對(duì)SMA連接器或一組直接連接AN220E04引腳的引腳端子接入評(píng)估板。兩個(gè)單端信號(hào)可以通過(guò)這些SMA或一個(gè)常見(jiàn)于聲卡、膝上型電腦及許多消費(fèi)類音頻產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)1/8英寸TRS插座接入評(píng)估板。AN220E04型FPAA的輸入采用差分結(jié)構(gòu)，所以評(píng)估板具有模擬器件公司生產(chǎn)的兩個(gè)AD8132型差分放大器，用以轉(zhuǎn)換單端輸入信號(hào)。輸入路徑還包括可以使用配線J23和J25連接或斷開(kāi)的50Ω終端負(fù)載。請(qǐng)務(wù)必把這些跨接線作為初始設(shè)置的一部分進(jìn)行檢查。
同樣，F(xiàn)PAA不是通過(guò)引腳端子或SMA連接器就是通過(guò)模擬器件公司的兩個(gè)AD8130差分接收器來(lái)提供你可以直接使用的差分輸出。兩個(gè)差分接收器可為SMA連接器或另一個(gè)1/8英寸TRS插座提供單端信號(hào)。SMA連接器還為級(jí)聯(lián)的電路板提供信號(hào)路徑。
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AN220D04的通用性也擴(kuò)展到了評(píng)估板的控制邏輯選項(xiàng)。在其缺省模式下，評(píng)估板通過(guò)從你的PC到評(píng)估板上的DB-9連接器的RS-232串行鏈路獲取配置數(shù)據(jù)。評(píng)估板上的16MHz振蕩器提供FPAA的模擬時(shí)鐘。獨(dú)立式模式不是使用一個(gè)SPI EEPROM，如Atmel公司的AT25080型8kb EEPROM，就是使用一個(gè)FPGA EEPROM，如Atmel公司的AT17C65型65kb EEPROM。在這種模式下，評(píng)估板上的時(shí)鐘在導(dǎo)通序列期間驅(qū)動(dòng)配置過(guò)程，并且為模擬時(shí)鐘提供定時(shí)基準(zhǔn)。如果你的工作是嵌入式設(shè)備開(kāi)發(fā)，則你可以通過(guò)DIO(數(shù)字I/O)帶狀連接器直接驅(qū)動(dòng)數(shù)字信號(hào)。雖然當(dāng)前的軟件版本不支持USB，但評(píng)估板的具有USB能力的微控制器（一塊由Microchip 公司生產(chǎn)的PIC16C745電路），則可連接到一個(gè)未使用的連接器位置。如果Anadigm公司決定在未來(lái)的軟件版本中包含USB支持，那你只需要焊接一個(gè)連接器并將它插入即可。
雖然大多數(shù)人都習(xí)慣于在文檔仍在收縮包裝時(shí)就連接新設(shè)備，但是，該評(píng)估板提供了非常多的選項(xiàng)，以致筆者建議在給產(chǎn)品加電之前仔細(xì)研讀用戶手冊(cè)并使自己熟悉跨接線的功能、位置和初始狀態(tài)。Anadigm公司在手冊(cè)末尾提供評(píng)估板的全套原理圖，幫助我們確認(rèn)對(duì)評(píng)估板體系結(jié)構(gòu)的理解。遺憾的是，那些原理圖很小，往往要求助于放大鏡或低倍顯微鏡才能看清。多虧Adobe Acrobat公司的變焦距功能和圖像旋轉(zhuǎn)功能，存入CD-ROM中的用戶手冊(cè)PDF版本解決了這個(gè)問(wèn)題。因此，將評(píng)估板放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，把示意圖顯示在個(gè)人膝上型電腦屏幕上，再把手頭的硬拷貝手冊(cè)翻到介紹性敘述章節(jié)，就能在幾分鐘內(nèi)使自己熟悉評(píng)估板的功能和設(shè)置了。
對(duì)審查至關(guān)重要的是電源設(shè)置和通電行為。你可以用5V穩(wěn)壓電源供電，也可以用9V非穩(wěn)壓電源供電。9V電源端口是一個(gè)與通用墻面電源配對(duì)的2.1mm插孔。只要其輸出電壓限制在評(píng)估板的最小8V絕對(duì)額定值和最大12V絕對(duì)額定值之間，就可以使用非穩(wěn)壓電源。9V電源端口為一個(gè)5V線性穩(wěn)壓器供電，而該穩(wěn)壓器通過(guò)一根跨接線J28驅(qū)動(dòng)評(píng)估板的其余部分。你如果打算直接為香蕉型插座或者螺旋型接線端子提供5V穩(wěn)壓電源，就必須拆除這根跨接線。因?yàn)槁菪徒泳€端子和香蕉型插座都不提供機(jī)械極化連接，所以這些電源輸入要通過(guò)一個(gè)肖特基二極管連接評(píng)估板的其余部分，以防止極性接反引起的損壞。如果你的設(shè)備無(wú)法適應(yīng)200mV的二極管壓降，可以增加一根跨接線，用以旁路肖特基二極管。
三條供電路徑--線性穩(wěn)壓器輸出端、香蕉型插座和螺旋型接線端子--在肖特基二極管的陰極連接在一起。因此，每次連接不超過(guò)一個(gè)端口是很重要的。還要注意的是，盡管文檔說(shuō)明5V穩(wěn)壓輸入端是缺省配置，但筆者收到的評(píng)估板已經(jīng)接好了跨接線J28。要是只是接上5V電源并按動(dòng)開(kāi)關(guān)，本可以把電源加到線性穩(wěn)壓器的輸出端（而其輸入端是接地）的。然而，正如Anadigm公司的一位現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師所確認(rèn)的那樣，這種情況會(huì)損壞5V穩(wěn)壓器，所以務(wù)必要根據(jù)你電源連接來(lái)設(shè)置跨接線。
當(dāng)AN220D04不帶子電路板工作時(shí)，其最大電源電流是350 mA。在接通電源時(shí)除外，這時(shí)典型的峰值電流為1.2A。正如評(píng)估板數(shù)據(jù)表所表明的，該接通浪涌電流并非起始電流。手冊(cè)的敘述部分警告說(shuō)，如果電源電流極限能在滿足接通電流要求的同時(shí)防止電源輸出達(dá)到5V，評(píng)估板就可在"大電流狀態(tài)"下加電。在具有一個(gè)穩(wěn)壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源的情況下，在筆者每次接通電源時(shí)，評(píng)估板都達(dá)到了這種"大電流狀態(tài)"，電源電流監(jiān)視器上持續(xù)的1.1A電流以及檢測(cè)欠壓條件并驅(qū)動(dòng)安裝在電路板上的紅色LED指示器的比較器說(shuō)明這種情況。對(duì)于這種拙劣啟動(dòng)，推薦的方法是在開(kāi)啟電源之前拔出模擬電源跨接線(J5)而在電源達(dá)到穩(wěn)壓之后再將跨接線插回。
這種變通辦法雖然可以在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上解決問(wèn)題，但卻會(huì)給你設(shè)備帶來(lái)電源管理問(wèn)題。不幸的是，當(dāng)前版本的FPAA數(shù)據(jù)表是缺乏規(guī)格表的初稿，所以你期望都要等到Anadigm公司發(fā)布了完整的數(shù)據(jù)表才能在評(píng)估板語(yǔ)境之外對(duì)IC啟動(dòng)行為有所了解。同時(shí)，你還需要管理你設(shè)備內(nèi)的數(shù)字電路供電和模擬電路供電的順序。此外，盡管軟件不斷修改，但是在Anadigm公司找出比使用戶拔出和插回跨接線更好的解決方法之前，鑒于USB的負(fù)載電流極限為500mA，我們對(duì)見(jiàn)到USB版本的評(píng)估板表示懷疑。
現(xiàn)在可行
盡管在第一次設(shè)置評(píng)估板時(shí)需要考慮大量的跨接線和連接器，但這種變通辦法所花的時(shí)間或所做的瑣事還是少得多。裝載軟件，通讀評(píng)估板手冊(cè)，定位并設(shè)置實(shí)驗(yàn)臺(tái)裝置跨接線，連接控制引線、電源引線和信號(hào)引線，裝載基本配置以及確認(rèn)信號(hào)路徑，所有這些工作所花的時(shí)間總共還不到1小時(shí)。雖然從概念上說(shuō)，這些工作都無(wú)需花費(fèi)多少腦力，但當(dāng)一個(gè)復(fù)雜的產(chǎn)品首次順利工作時(shí)，總是非常令人滿足的。
開(kāi)發(fā)環(huán)境提供你電路的方框圖。只
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要將光標(biāo)移到任一個(gè)功能塊上，你就可以確認(rèn)其身份及參數(shù)設(shè)置（圖2）。雙擊功能塊就可以打開(kāi)一個(gè)對(duì)話框，并可在對(duì)話框中交互地修改功能塊的參數(shù)狀態(tài)。除了為FPAA提供了一個(gè)圖形化編程環(huán)境之外，開(kāi)發(fā)軟件允許你連接虛擬信號(hào)源和探頭來(lái)驅(qū)動(dòng)內(nèi)置的仿真工具（圖3）。繪圖工具和仿真工具操作起來(lái)都很簡(jiǎn)單，并且對(duì)于用過(guò)原理圖捕獲和Spice軟件的人來(lái)說(shuō)安排得很直觀。但要切記：以一二百美元的最低價(jià)格買到的只是一個(gè)基本工具，而不可能是附帶有的許多響鈴、鳴哨和功能等一整套EDA套件。所以，舉例來(lái)說(shuō)，Anadigm公司的仿真程序能使你在時(shí)域內(nèi)洞察部件的行為，但是對(duì)于幾乎所有其它方面來(lái)說(shuō)，需要通過(guò)檢查在評(píng)估板上運(yùn)行的實(shí)際信號(hào)來(lái)了解部件行為。目前還沒(méi)有現(xiàn)成的試驗(yàn)線路將仿真或行為模型輸出到自己的Spice環(huán)境，也不存在本機(jī)工具采用外部元件的工具。這種局限性類似于你使用功率IC和ASSP時(shí)發(fā)現(xiàn)的局限性，因?yàn)楣β蔍C和ASSP的制造商只提供有限的支持軟件，但不提供與EDA環(huán)境其余部分連接的工具。
圖2? AnadigmDesigner2的圖形化開(kāi)發(fā)環(huán)境可為評(píng)估板FPAA的配置提供基本的繪圖工具，此外還可利用仿真程序以及關(guān)于各一個(gè)模擬陣列的可編程功能塊的支持信息。
圖3? 正如圖2中基本D類調(diào)制器的這種仿真所表明的那樣，該開(kāi)發(fā)環(huán)境的仿真程序可提供虛擬信號(hào)源和探頭，并可顯示FPAA的時(shí)域狀態(tài)。
積木式部件
FPAA需要模擬電路設(shè)計(jì)師花一些時(shí)間來(lái)習(xí)慣。FPAA環(huán)境不是將二極管、晶體管和無(wú)源元件與諸如運(yùn)算放大器和比較器等功能塊組合在一起，而是完全被Anadigm公司稱之為CAM（可配置模擬模塊）的更加高度抽象的功能塊組成?，F(xiàn)在考慮一個(gè)比較器：你熟知的這種現(xiàn)成部件是一個(gè)其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和參數(shù)狀態(tài)適合于非線性比較響應(yīng)而不是線性放大的放大器。但是，你的應(yīng)用電路必須提供附加元件來(lái)設(shè)置參考電位和環(huán)路行為，其中包括遲滯。
FPAA的比較器CAM包含這些元件。CAM為倒相輸入提供三個(gè)可編程選項(xiàng)：你可以使比較器的倒相輸入由FPAA內(nèi)的任何模擬信號(hào)來(lái)表示，或者，你可以給CAM編程，使倒相輸入由地電位來(lái)表示，或由一個(gè)其幅度被指定為CAM參數(shù)的直流電位來(lái)表示。對(duì)于你要將閾值電壓加到比較器非倒相輸入端的幾種情況來(lái)說(shuō)，你可以將輸出倒相來(lái)代替輸入的反接。可編程遲滯級(jí)別有0mV、10 mV、20 mV和40mV四級(jí)。遲滯功能在你驅(qū)動(dòng)倒相輸入或者將其接地時(shí)才可使用，而你給閾值電壓時(shí)不可使用。
與多數(shù)FPAA CAM一樣，比較器是一個(gè)同步的離散時(shí)間塊。你可以給比較器編程，以便在第一個(gè)或第二個(gè)時(shí)鐘階段對(duì)其輸入進(jìn)行采樣--這一原理不適用于連續(xù)時(shí)間比較器。比較器可對(duì)以后的時(shí)鐘相位做出抉擇，不過(guò)這種抉擇不會(huì)立即引起比較器輸出狀態(tài)的改變。你可以經(jīng)輸出編程，以便一有輸出就按抉擇行事，或者強(qiáng)制其輸出使其狀態(tài)轉(zhuǎn)變與第一個(gè)時(shí)鐘相位或第二個(gè)時(shí)鐘相位同步。
與分立IC領(lǐng)域極其類似，比較器和放大器是最簡(jiǎn)單的CAM。CAM列表中還有一些常用的功能，它們具有更高抽象級(jí)別，使你更加遠(yuǎn)離實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。例如，雙二階濾波器可在500 Hz~400 kHz范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，這一頻率范圍又分為三段，對(duì)應(yīng)于你選用的3個(gè)時(shí)鐘頻率。正如你對(duì)雙二階濾波器期望的那樣，你可以選擇低通、高通、帶通和帶阻傳遞函數(shù)濾波器。不過(guò)與你自己用幾個(gè)運(yùn)算放大器和許多電阻器制成的雙二階濾波器不同的是，雙二階CAM每次只能提供上述四個(gè)傳遞函數(shù)之一。調(diào)諧和Q值控制都是非交互的，但是，你選用0.15~70 (!)的Q值確實(shí)會(huì)限制增益范圍（圖4），這并不令人感到意外。
圖4? 雙二階濾波器
CAM允許你對(duì)轉(zhuǎn)角頻率、增益和Q值進(jìn)行編程。帶通濾波器曲線對(duì)應(yīng)于8kHz轉(zhuǎn)角頻率，而對(duì)應(yīng)的Q值分別為0.2（綠色）、1（青色）、5（藍(lán)色）和20（深紅色）。
用圖形來(lái)加深理解
一些不太常用的功能可能體現(xiàn)了FPAA的真正能力，例如乘法器或任意周期波形發(fā)生器CAM。但是，為了了解作為信號(hào)鏈元件的這種器件性能優(yōu)劣，我們調(diào)查了一些不太特別的CAM，例如倒相放大器、雙二階濾波器功能塊和基本I/O單元。這類調(diào)查大多采用一臺(tái)Audio Precision System Two Cascade雙域分析儀來(lái)繪制頻率響應(yīng)曲線、噪聲曲線和THD曲線。
該評(píng)估板顯然可使你最大限度地利用其提供的各種功能。但它并沒(méi)有對(duì)最小化時(shí)鐘噪聲進(jìn)行優(yōu)化。雖然用戶在開(kāi)發(fā)那些充分利用FPAA可擴(kuò)展到約8 MHz帶寬的設(shè)備時(shí)需要謹(jǐn)慎一些，但該評(píng)估板對(duì)于帶寬較小的電路而言，應(yīng)該是一個(gè)良好的開(kāi)發(fā)環(huán)境，因?yàn)閬?lái)自時(shí)鐘噪聲的實(shí)際干擾很小。
FPAA數(shù)據(jù)表中有關(guān)差分輸入信號(hào)擺動(dòng)的極限值是3.8V。但是，如果你將使你的信號(hào)達(dá)到或接近擺動(dòng)閾值，就得小心謹(jǐn)慎。例如，輸入單元提供一個(gè)可編程轉(zhuǎn)角頻率為34~470 kHz的抗混迭濾波器。THD
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圖5? THD+N曲線表明，就某一給定的THD+N準(zhǔn)則而言，輸入單元的抗混迭濾波器會(huì)限制有用的動(dòng)態(tài)范圍，特別是當(dāng)信號(hào)帶寬接近濾波器轉(zhuǎn)角頻率時(shí)。圖中，不使用抗混迭濾波器的1kHz (綠色)曲線和20kHz (藍(lán)色)曲線是疊合的。濾波器轉(zhuǎn)角頻率設(shè)置為34 kHz的1kHz (深紅色)曲線和20kHz (紅色)曲線顯示出性能的下降，特別是當(dāng)信號(hào)接近轉(zhuǎn)角頻率時(shí)。
圖6? 固定振幅頻譜掃描有助補(bǔ)充圖5的信息：圖中，藍(lán)色曲線表示不使用抗混迭濾波器的0dBV掃描曲線。紅色曲線表示抗混迭濾波器設(shè)置為400 kHz的相同輸入掃描曲線。只要將輸入振幅降低到-6 dBV并且注意曲線的幅度是相對(duì)于輸入振幅的，深紅色曲線就表明，在輸入信號(hào)超過(guò)幾百毫伏的情況下，濾波器的THD+N在頻譜內(nèi)有所惡化。將濾波器轉(zhuǎn)角調(diào)低到34 kHz時(shí)，6dBV掃描曲線表明在通帶的最后一個(gè)倍程內(nèi)THD+N有激增的趨勢(shì)。
輸出單元也帶有與其電壓輸出模式相關(guān)的低通濾波器。輸出單元級(jí)聯(lián)兩個(gè)同樣調(diào)諧的單極部分，并且用做重建濾波器來(lái)消除開(kāi)關(guān)噪聲。調(diào)到一個(gè)相對(duì)開(kāi)放的400 kHz頻率的兩個(gè)雙極部分，其在一個(gè)簡(jiǎn)單倒相放大器之后的性能比原始輸出單元更好。一個(gè)處理-18dBV掃描正弦波的增益為-4的倒相放大器，其在20Hz~40kHz頻段內(nèi)的THD+N曲線是基本平直的。將輸出單元用作具有400kHz低通轉(zhuǎn)角頻率的電壓輸出端，會(huì)產(chǎn)生-62dBr的THD+N。當(dāng)輸出單元處于其原始配置時(shí)，其性能下降到-52 dBr。如果你決定用FPAA來(lái)設(shè)計(jì)，以有助于識(shí)別你設(shè)備的最佳工作條件，則對(duì)輸出結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)查就理所應(yīng)當(dāng)?shù)乇蛔C明是正確的。
FPAA的配置內(nèi)存包括一個(gè)影子RAM，它有助于最大限度地縮短配置時(shí)間，從而使包含F(xiàn)PAA在內(nèi)的信號(hào)鏈的干擾最小。配置的更改可能會(huì)完全改變模擬陣列的內(nèi)部資源分配，或者可能只是改變一個(gè)參數(shù)。利用膝上型電腦的串行端口對(duì)該評(píng)估板進(jìn)行操作時(shí)，一種無(wú)效的配置更變--只是將現(xiàn)有電路和參數(shù)設(shè)置重新裝載到部件中--大約會(huì)引起110毫秒的中斷（圖7）。裝入來(lái)自嵌入式處理器或共駐PROM的配置數(shù)據(jù)的設(shè)備可以優(yōu)化配置過(guò)程，從而進(jìn)一步縮短裝入時(shí)間。
圖7? 在這一開(kāi)發(fā)環(huán)境中利用膝上型電腦來(lái)配置FPAA會(huì)使信號(hào)處理中斷大約110毫秒的時(shí)間。
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