电子线路基础第6章模拟集成电路原理及其应用课件.ppt

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1、第6章 模拟集成电路原理及其应用第第 6章章 模拟集成电路原理及其应用模拟集成电路原理及其应用 6.1 概述概述6.2 直流信号的放大直流信号的放大6.3 差动放大器差动放大器6.3.1 差动放大器的基本形式差动放大器的基本形式 6.3.2 改进电路改进电路 6.3.3 差动放大器输入任意信号时的分析差动放大器输入任意信号时的分析 6.3.4 差动放大器的几种接法差动放大器的几种接法 6.3.5 差动放大器的传输特性差动放大器的传输特性 6.3.6 差动放大器的失调和温漂差动放大器的失调和温漂 第6章 模拟集成电路原理及其应用6.4 集成运算放大器的组成集成运算放大器的组成 6.4.1 双极集

2、成运放的组成双极集成运放的组成 6.4.2 MOS集成运算放大器的组成集成运算放大器的组成6.5 集成运算放大器的性能参数和模型集成运算放大器的性能参数和模型 6.5.1 性能参数性能参数 6.5.2 模型模型6.6 理想运放及其基本组态理想运放及其基本组态 6.6.1 理想集成运算放大器理想集成运算放大器 6.6.2 集成运放的基本组态集成运放的基本组态6.7 集成运算放大器的应用集成运算放大器的应用 6.7.1 信号放大及检测电路信号放大及检测电路 6.7.2 信号运算电路信号运算电路 6.7.3 信号处理电路信号处理电路 第6章 模拟集成电路原理及其应用6.8 实际集成运放电路的误差分析

3、实际集成运放电路的误差分析6.9 模拟乘法器模拟乘法器 6.9.1 双平衡模拟乘法器双平衡模拟乘法器 6.9.2 线性化可变跨导型模拟乘法器线性化可变跨导型模拟乘法器 6.9.3 单片集成通用型乘法器单片集成通用型乘法器 6.9.4 乘法器的应用举例乘法器的应用举例6.10 在系统可编程模拟器件在系统可编程模拟器件ispPAC 6.10.1 概述概述 6.10.2 在系统可编程模拟器件在系统可编程模拟器件ispPAC10的电路结构的电路结构 6.10.3 在系统可编程模拟器件在系统可编程模拟器件ispPAC10的设计应用的设计应用 第6章 模拟集成电路原理及其应用6.1 概概 述述 集成电路(

4、IntegratedCircuit，简称IC)是采用半导体制造工艺，将大量的晶体管、电阻、电容等电路元件及其电路连线制作在一小块硅单晶上，形成具有特定电路功能的单元电路。其外型一般为双列直插式或金属圆壳结构，具有成本低、体积小、重量轻、耗电省、可靠性高等一系列优点，它从根本上改变了电子设备技术装置的面貌，在越来越多的领域里获得了广泛的应用。随着半导体工艺的进步，集成电路规模的不断扩大，使得器件、电路与系统之间已难以区分。因此有时又将集成电路称作集成器件。第6章 模拟集成电路原理及其应用第6章 模拟集成电路原理及其应用6.2 直流信号的放大直流信号的放大1.级与级之间的直流工作状态互相影响级与级

5、之间的直流工作状态互相影响 图图 6-1 直流放大器级间的直流工作状态互相影响直流放大器级间的直流工作状态互相影响 第6章 模拟集成电路原理及其应用2.零点漂移零点漂移 图6-2零点漂移现象第6章 模拟集成电路原理及其应用引起零漂的外界因素，主要有以下3种：(1)时间漂移。(2)(2)温度漂移。(3)(3)电源电压变化引起的漂移。第6章 模拟集成电路原理及其应用第6章 模拟集成电路原理及其应用6.3 差差 动动 放放 大大 器器 6.3.1 差动放大器的基本形式差动放大器的基本形式 1.工作原理工作原理 图6-3基本形式的差动放大器第6章 模拟集成电路原理及其应用2.差动放大器的分析计算差动放

6、大器的分析计算 图6-4差动放大器增量等效电路第6章 模拟集成电路原理及其应用第6章 模拟集成电路原理及其应用由于输出电压取自两管集电极之间，输出端任一端均不接地，这种输出形式称作双端输出。于是差动放大器双端输出电压放大倍数为第6章 模拟集成电路原理及其应用第6章 模拟集成电路原理及其应用4)零点漂移的抑制对于零漂的抑制，此处以抑制温度漂移为例进行说明。如果由于温度升高使IC1增加，UC1下降，则IC2也同样增加，UC2同样下降，于是UC1还是等于UC2，uo仍等于零，即温度漂移被抵消了。第6章 模拟集成电路原理及其应用6.3.2 改进电路改进电路 1.带发射极电阻带发射极电阻REE的差动放大

7、器的差动放大器长尾电路长尾电路 图图 6-5 带射极耦合电阻带射极耦合电阻REE的差动放大器的差动放大器 第6章 模拟集成电路原理及其应用第6章 模拟集成电路原理及其应用1)REE对差模信号无影响差模信号：输入信号为ui1=-ui2,即两管输入信号大小相等、相位相反，我们把这样一对信号称为差模输入信号，记为uid。第6章 模拟集成电路原理及其应用图6-6对差模输入信号的等效电路第6章 模拟集成电路原理及其应用2)REE对共模信号有抑制作用共模信号：输入信号为ui1=ui2，即两管输入信号大小相等、相位相同，这样一对信号我们称之为共模输入信号，记为uic。图图 6-7 对共模输入信号的等效电路对

8、共模输入信号的等效电路 第6章 模拟集成电路原理及其应用通常，(1+hfe)(2REE)(Rs+hie),hfe1,故同理可得第6章 模拟集成电路原理及其应用所以式中Auc(单)表示从V1或V2集电极输出时共模电压放大倍数。当电路对称并从两管的集电极输出时第6章 模拟集成电路原理及其应用第6章 模拟集成电路原理及其应用对于电路完全对称的差动放大器，双端输出(从两管的集电极输出)时，由于Auc=0，所以CMRR如果电路不完全对称，两只晶体管的参数有差异，则双端输出时，共模抑制比不为无穷大。设两管发射结的导通电压分别为UBE1和UBE2，共发射极短路电流放大倍数分别为hfe1和hfe2，则可以证明

9、双端输出时的共模抑制比为第6章 模拟集成电路原理及其应用2.带恒流源的差动放大器带恒流源的差动放大器图6-8带有恒流源的差动放大器第6章 模拟集成电路原理及其应用图6-9恒流源电路的简化形式第6章 模拟集成电路原理及其应用第6章 模拟集成电路原理及其应用图6-10例6-1电路第6章 模拟集成电路原理及其应用第6章 模拟集成电路原理及其应用第6章 模拟集成电路原理及其应用6.3.3 差动放大器输入任意信号时的分析差动放大器输入任意信号时的分析 我们将输入信号ui1和ui2写成如下形式：第6章 模拟集成电路原理及其应用于是，当ui1=10sint(mV),ui2=4sint(mV)时，则第6章 模

10、拟集成电路原理及其应用图6-11任意数值的输入信号的分解(单位为mV)第6章 模拟集成电路原理及其应用设V1管的差模电压放大倍数为Aud1，共模电压放大倍数为Auc1，输出电压为uo1；V2管的差模电压放大倍数为Aud2，共模电压放大倍数为Auc2，输出电压为uo2，则当电路两边完全对称，从双端输出时，则有第6章 模拟集成电路原理及其应用6.3.4 差动放大器的几种接法差动放大器的几种接法 1.双端输入、双端输出的差动放大器双端输入、双端输出的差动放大器 图6-3所示的电路就是双端输入、双端输出的差动放大器。按图中所示的输出电压极性Aud=Au(Au为单管共射放大器电压放大倍数)。第6章 模拟

11、集成电路原理及其应用图6-12双端输入单端输出的差动放大器2.双端输入、单端输出的差动放大器双端输入、单端输出的差动放大器 第6章 模拟集成电路原理及其应用第6章 模拟集成电路原理及其应用 例例 6-2在例6-1中，电路参数不变，将负载电阻R接在管集电极到地之间，如图6-13所示，且假设hoe1=hoe2=0，试计算Aud2、Auc2及CMRR2。图6-13例6-2电路第6章 模拟集成电路原理及其应用解解 第6章 模拟集成电路原理及其应用图6-14结型场效庆管差动放大器第6章 模拟集成电路原理及其应用为了提高差动放大器的输入电阻，常用场效应晶体管来构成差动放大器。用结型场效应管作输入级时，其输

12、入电阻可高达1010；用MOS场效应管作输入级时，其输入电阻可高达1015。图6-14为双端输入、双端输出结型场效应管差动放大器电路。它与双极型晶体管差动放大器的工作原理是一样的。在电路对称，双端输出的情况下，不难求得第6章 模拟集成电路原理及其应用例例 6-3场效应管差动放大器如图6-15所示。、V2特性相同，饱和电流I为1.2mA，夹断电压U为-2.4V，rds=。稳压管的U=6，三极管3的U=0.6，电路中RE=54k，RD=82k，R=240k。试计算：(1)管的工作电流ID1和G、S间的电压U。(2)差模电压放大倍数Aud2。第6章 模拟集成电路原理及其应用图6-15例6-3电路第6

13、章 模拟集成电路原理及其应用解解(1)计算ID1和U。因为、V2的特性相同，所以再由转移特性第6章 模拟集成电路原理及其应用(2)计算Aud2。由单端输出差模电压放大倍数的计算公式有：第6章 模拟集成电路原理及其应用6.3.5 差动放大器的传输特性差动放大器的传输特性 1.双极型晶体管差动放大器的传输特性双极型晶体管差动放大器的传输特性 图6-16双端输入双端输出差动放大器第6章 模拟集成电路原理及其应用第6章 模拟集成电路原理及其应用把上式改写一下，考虑到u-u=Uid，则得(6-26)第6章 模拟集成电路原理及其应用图6-17差动放大器传输特性第6章 模拟集成电路原理及其应用由传输特性可以

14、看出：(1)当差模输入电压Uid=0时，差动放大器处于平衡状态，(2)iC1-i=0，即第6章 模拟集成电路原理及其应用(2)当差模输入电压在小于U25mV的范围里，Uo与Uid呈线性关系。这一范围就是差动放大器小信号线性工作区域。对此也可用式(6-26)说明，当(Uid/UT)fp第6章 模拟集成电路原理及其应用(15)静态功耗Po:静态功耗定义为运算放大器空载和没有输入信号的情况下，电源供给运算放大器的直流功率。它等于全部电源电压(正电源与负电源绝对值之和)与静态电流的乘积。第6章 模拟集成电路原理及其应用6.5.2 模型模型 图6-30集成运算放大器的等效模型第6章 模拟集成电路原理及其

15、应用6.6.1 理想集成运算放大器理想集成运算放大器(1)开环电压放大倍数A；(2)差模输入电阻Rid；(3)输出电阻Ro=0;(4)频带无限宽；(5)输入失调电压Uos=0;(6)输入失调电流Ios=0;(7)共模抑制比；(8)干扰和噪声都不存在。6.6 理想运放及其基本组态理想运放及其基本组态第6章 模拟集成电路原理及其应用理想运算放大器可以用数学关系式描述：第6章 模拟集成电路原理及其应用图6-31理想运算放大器模型(a)符号；(b)传输特性；(c)线性放大区等效电路；(d)正向饱和区等效电路；(e)负向饱和区等效电路第6章 模拟集成电路原理及其应用图图 6-32 理想运放特性理想运放特

16、性(线性区线性区)第6章 模拟集成电路原理及其应用6.6.2 集成运放的基本组态集成运放的基本组态 1.反相放大组态反相放大组态 图6-33反相放大组态第6章 模拟集成电路原理及其应用由于Ii=0，则由电路有If=I1，又因为U+=U-=0，所以Ii=Ui/R1,If=-Uo/Rf。因此反相放大组态时的输入电阻为第6章 模拟集成电路原理及其应用2.同相放大组态同相放大组态 图6-34同相放大组态第6章 模拟集成电路原理及其应用由于U-=U+,Ii=0，由图可得图6-35同相跟随器第6章 模拟集成电路原理及其应用3.差动放大组态差动放大组态 图6-36差动放大组态第6章 模拟集成电路原理及其应用

17、第6章 模拟集成电路原理及其应用6.7 集成运算放大器的应用集成运算放大器的应用 6.7.1 信号放大及检测电路信号放大及检测电路 图6-37输入电阻自举扩展电路1)输入电阻自举扩展电路第6章 模拟集成电路原理及其应用第6章 模拟集成电路原理及其应用2)同相串联差动式高输入阻抗放大器同相串联差动式高输入阻抗放大器 图6-38同相串联差动放大器第6章 模拟集成电路原理及其应用令Ui=Ui1-Ui2，利用叠加原理不难写出：当满足R1/Rf=R3/R2时，则式(6-78)可简化为第6章 模拟集成电路原理及其应用2.可编程增益放大器可编程增益放大器 图6-39可编程增益放大器的基本电路第6章 模拟集成

18、电路原理及其应用若接通，则电压增益A=1；若接通，则电压增益若接通，则电压增益若接通，则电压增益第6章 模拟集成电路原理及其应用图6-40码控四段转换可编程增益放大器第6章 模拟集成电路原理及其应用经译码后控制开关S4的通断。当b1b0=00时，Y0输出有效信号，使开关S1闭合，AS1=1；当b1b0=01时，Y1输出有效信号，使开关S2闭合，AS2=10；当b1b0=00时，Y2输出有效信号，使开关S3闭合，AS3=100；当b1b0=11时，Y3输出有效信号，使开关S4闭合，AS4=1；第6章 模拟集成电路原理及其应用3.测量放大器测量放大器 图6-41测量放大器第6章 模拟集成电路原理及

19、其应用根据理想运放虚短路虚开路的原则，对A1、A2有：第6章 模拟集成电路原理及其应用该电路具有如下特点：(1)输入电阻极高。由于输入级A1、A2均为同相输入，对于理想运放，输入电阻为无穷大；(2)共模抑制比极高。因为电路对称性好，其共模抑制比高于普通差动运放，可有效抑制共模信号，大大减小外部感应噪声的影响；(3)增益调节方便。第6章 模拟集成电路原理及其应用图6-42高输入阻抗桥式检测放大器第6章 模拟集成电路原理及其应用当U时，或第6章 模拟集成电路原理及其应用图6-49反对数放大器原理电路第6章 模拟集成电路原理及其应用图6-50乘法和除法运算电路原理图第6章 模拟集成电路原理及其应用当

20、输入电压为正时，有则输出电压与输入电压的反对数(指数)成正比。第6章 模拟集成电路原理及其应用4 乘法和除法运算乘法和除法运算 图图 6-51 乘法和除法器实际电路乘法和除法器实际电路 第6章 模拟集成电路原理及其应用6.7.3 信号处理电路信号处理电路 1.电压比较器电压比较器2.1)单限比较器单限比较器 图6-52专用集成电压比较器符号第6章 模拟集成电路原理及其应用图6-53集成电压比较器电路结构框图第6章 模拟集成电路原理及其应用图6-54LM139/339系列集成电压比较器(a)外引脚图；(b)基本比较器电路第6章 模拟集成电路原理及其应用图6-55由SN52510构成的单限比较器(

21、a)电路；(b)传输特性第6章 模拟集成电路原理及其应用2)迟滞比较器迟滞比较器 图6-56迟滞比较器(a)电路；(b)传输特性；(c)输入、输出波形第6章 模拟集成电路原理及其应用它的工作原理是这样的：当ui从很负逐渐增大时，由于ui很负，使得u-u+，运算放大器输出为正向最大值，即uo=Uomax。根据叠加原理，这时当输入电压ui增大到UiH时，由于强正反馈，输出将跳变到负向最大值，即uo=Uomin，这时第6章 模拟集成电路原理及其应用如果我们现在减小ui，输出电压仍维持在Uomin。直到ui=UiL时，才又跳变到正向最大值，即uo=Uomax，传输特性如图(b)所示。显然迟滞比较器存在

22、两个比较门限，即上门限电压UiH和下门限电压UiL，它们之差为ui称为门限宽度。故该电路又称双限比较器。第6章 模拟集成电路原理及其应用 例例 6-8运放A1、A2组成如图6-57所示电路。已知、A2的输出uomax=5，uomin=0，U1=6，U2=3，、V为理想二极管。试分析电路的工作原理，画出传输特性曲线。解解(3)3ui6时uo1=uomin=0，uo2=uomin=0，输出uo=uomin=0。第6章 模拟集成电路原理及其应用图6-57例6-8电路(a)例6-8电路；(b)例6-8电路传输特性曲线第6章 模拟集成电路原理及其应用2.波形产生电路波形产生电路 图6-58文氏桥振荡器第

23、6章 模拟集成电路原理及其应用1)正弦波文氏桥振荡器令则第6章 模拟集成电路原理及其应用现在要求Uf和UO之间的相移在某个频率上等于零，即上式的虚部等于零，于是有得第6章 模拟集成电路原理及其应用通常取R1=R2=R,C1=C2=C，则振荡频率为第6章 模拟集成电路原理及其应用2)方波发生器图6-59方波发生器(a)电路；(b)输出波形第6章 模拟集成电路原理及其应用图6-60对称的方波和三角波发生器(a)电路；(b)输出波形第6章 模拟集成电路原理及其应用3.波形变换电路波形变换电路 1)半波整流电路图6-61半波整流电路(a)电路；(b)波形第6章 模拟集成电路原理及其应用第6章 模拟集成

24、电路原理及其应用2)峰值检波电路图6-62峰值检波电路(a)电路；(b)波形第6章 模拟集成电路原理及其应用3)限幅电路图6-63单向限幅器(UZUsat)(a)电路；(b)传输特性第6章 模拟集成电路原理及其应用当输入信号ui较小时，uo也较小，稳压管尚未击穿，稳压管支路可视为开路，运放构成反相放大组态。限幅器输出电压：随着ui反向增大，uo将增大。当时，稳压管击穿工作，输出电压uo稳定在UZ上。即第6章 模拟集成电路原理及其应用4.有源滤波电路有源滤波电路 1)低通滤波器图6-64一阶有源低通滤波器(a)反相型；(b)幅频特性；(c)同相型第6章 模拟集成电路原理及其应用令则第6章 模拟集

25、成电路原理及其应用图6-65典型的二阶有源低通滤波器(a)电路；(b)幅频特性第6章 模拟集成电路原理及其应用第6章 模拟集成电路原理及其应用2)高通滤波器图6-66典型的二阶有源高通滤波器(a)电路；(b)幅频特性第6章 模拟集成电路原理及其应用第6章 模拟集成电路原理及其应用3)带通滤波器图6-67典型的带通滤波器第6章 模拟集成电路原理及其应用式中：称为中心角频率；称为品质因数。这种电路的优点是，改变Rf和R1的比值就可改变频带宽度而不影响中心频率。称为频带宽度，0/B=Q，第6章 模拟集成电路原理及其应用4)带阻滤波器图6-68带阻滤波器组成方框图第6章 模拟集成电路原理及其应用图6-

26、69陷波器电路第6章 模拟集成电路原理及其应用5.采样采样保持电路保持电路 图6-70采样-保持电路(a)方框图；(b)原理电路；(c)波形图；(d)实际电路第6章 模拟集成电路原理及其应用采样-保持过程可用数学表达式描述如下：采样期保持期第6章 模拟集成电路原理及其应用6.8 实际集成运放电路的误差分析实际集成运放电路的误差分析 例例 6-9在图6-33所示的反相放大器电路中，设运放的开环电压增益A=104,Rid=1M,R1=100k,Rf=1M。与理想运放比较，它的闭环电压增益是多少?相对误差是多少?第6章 模拟集成电路原理及其应用第6章 模拟集成电路原理及其应用第6章 模拟集成电路原理

27、及其应用 例例 6-10图6-34所示的同相放大器电路，设开路电压增益A、共模抑制比为有限值，其他参数均为理想值，试推导Af(实际)表达式。图6-72例6-10等效模型第6章 模拟集成电路原理及其应用解解 第6章 模拟集成电路原理及其应用例例 6-11分析失调引起的误差。图6-73例6-11等效模型第6章 模拟集成电路原理及其应用令Uoso=Uo|Ui=0,并考虑到A为无穷大，则为了减小输出失调电压Uoso，应该令(6-96)第6章 模拟集成电路原理及其应用并考虑到，则式(6-96)可简化为在设计运算放大器电路时，一定要使反相输入端和同相输入端直流电阻平衡，即满足第6章 模拟集成电路原理及其应

28、用无论是反相输入还是同相输入电路，其输出端失调电压大小是相同的，但对输入端的影响却是不同的，即输出失调电压折合到输入端的大小是不一样的。如果把Uoso折回到反相输入端，则应除以反相电压放大倍数|Af|=Rf/R1,故得表示为了保持输出为零，在反相输入端需加的补偿电压。同理，如果把Uoso折回到同相输入端，则应除以同相电压放大倍数(1+Rf/R1)，故得第6章 模拟集成电路原理及其应用 例例 6-12若同时考虑增益误差和失调误差，试写出总的误差的表达式。解解同时考虑增益误差和失调误差，则输出电压第6章 模拟集成电路原理及其应用6.9 模模 拟拟 乘乘 法法 器器 图6-74模拟乘法器(a)符号；

29、(b)等效电路第6章 模拟集成电路原理及其应用理想情况下，输出输入间的关系可用下式描述。式中K为相乘增益，K1，量纲为-1，通常取K=0.1-1。第6章 模拟集成电路原理及其应用6.9.1 双平衡模拟乘法器双平衡模拟乘法器 图6-75双平衡模拟乘法器第6章 模拟集成电路原理及其应用可分别写出V6管的集电极电流表达式如下：第6章 模拟集成电路原理及其应用总的差动输出电流Ic为当输入电压Ux和Uy均足够小(远小于2U50mV)时，式(6-114)可近似为（6-114）式中为双平衡乘法器的相乘增益。第6章 模拟集成电路原理及其应用图6-75所示电路作为一种通用型乘法器尚存在如下缺点：(1)当输入电压

30、不满足时，会引入很大的非线性误差。(2)相乘增益，显然与温度T有关，所以这种电路的温度稳定性很差。第6章 模拟集成电路原理及其应用6.9.2 线性化可变跨导型模拟乘法器线性化可变跨导型模拟乘法器 图6-76线性化可变跨导型模拟乘法器第6章 模拟集成电路原理及其应用 1.非线性补偿电路分析非线性补偿电路分析 非线性补偿电路由差分对管1、V2,二极管、V，电流源Iox及电阻R1、Rx组成。根据电路不难得到：第6章 模拟集成电路原理及其应用第6章 模拟集成电路原理及其应用则（6-122）第6章 模拟集成电路原理及其应用当Rx的阻值足够大时，上式右边的对数项可以忽略，则式(6-122)近似为可见Ux与

31、Ux之间实现了反双曲线正切函数关系，可抵偿其后双平衡电路的双曲线正切函数关系。第6章 模拟集成电路原理及其应用2.输出电压输出电压Uo的分析的分析 第6章 模拟集成电路原理及其应用与分析UxIx关系一样，可以得到式中比例系数称为乘法器的相乘增益。第6章 模拟集成电路原理及其应用由以上分析可以看出线性化可变跨导乘法器具有如下特点：(1)当负反馈电阻Rx和Ry足够大时，线性化乘法器的输出电压Uo与两个输入电压Ux和Uy的乘积成正比，具有线性相乘功能。(2)线性化乘法器的相乘增益K由电路参数决定，其数值可方便地通过改变电流Iox予以调整。在正常工作条件下，偏置恒流源Iox=1mA，Ux、Uy可在10

32、V的范围内变化，K通常为0.1-1。(3)线性化乘法器的相乘增益K与环境温度无关，因此电路的温度稳定性好。第6章 模拟集成电路原理及其应用6.9.3 单片集成通用型乘法器单片集成通用型乘法器 图6-77MC1595单片集成乘法器(a)内部电路；(b)外部接线图第6章 模拟集成电路原理及其应用6.9.4 乘法器的应用举例乘法器的应用举例 1.n次方运算电路次方运算电路 图6-78n次方运算电路(a)n2m;(b)n=2m第6章 模拟集成电路原理及其应用2.除法运算电路除法运算电路 图6-79、象限除法运算电路第6章 模拟集成电路原理及其应用图6-80同相输入除法运算电路第6章 模拟集成电路原理及

33、其应用3函数运算电路函数运算电路 例例 6-13试设计一正弦函数电路。解解正弦函数的幂级数展开式为如果取前三项，其误差小于0.5%，即第6章 模拟集成电路原理及其应用图6-81所示的电路即可实现上式的函数关系。图6-81近似正弦运算电路第6章 模拟集成电路原理及其应用6.10 在系统可编程模拟器件在系统可编程模拟器件ispPAC 6.10.1 概述概述 针对设计者的不同要求，ispPAC10及ispPAC20可提供以下3种编程性能：(1)可对设计功能进行编程，以适应对信号的放大、转换、滤波等不同功能；(2)可对设计性能进行编程，从而可很容易地调整电路的增益、带宽和阀值；(3)可对器件中功能块的

34、互连进行编程，以实现电路重构。第6章 模拟集成电路原理及其应用在 计 算 机 中 利 用 PAC Designer软 件 对 ispPAC10及ispPAC20进行电路设计模拟及方案下载后，ispPAC10、ispPAC20可实现如下功能:(1)信号调整,如信号的放大、衰减、滤波等等；(2)信号处理,如信号的求和、求差、积分运算等等；(3)信号变换,指信号的D/A变换。第6章 模拟集成电路原理及其应用6.10.2 在系统可编程模拟器件在系统可编程模拟器件ispPAC10的电路结构的电路结构 图6-82ispPAC10的内部结构框图第6章 模拟集成电路原理及其应用图6-83ispPAC10中PA

35、C的电路结构图第6章 模拟集成电路原理及其应用图6-84ispPAC10中PAC的使用(a)单独使用；(b)级联使用第6章 模拟集成电路原理及其应用6.10.3 在系统可编程模拟器件在系统可编程模拟器件ispPAC10的设计应用的设计应用 1.ispPAC10的输入接口电路的输入接口电路 图6-85ispPAC10的接口电路(a)外加直流偏置；(b)带直流偏置的交流耦合第6章 模拟集成电路原理及其应用2.ispPAC10的增益调整的增益调整 1)通用电压放大倍数设置图6-86增益为20的PAC设置第6章 模拟集成电路原理及其应用图6-87电压放大倍数为47的三种PAC的配置第6章 模拟集成电路

36、原理及其应用2)分数电压放大倍数设置图6-88电压放大倍数为5.7的一种PAC配置第6章 模拟集成电路原理及其应用3)整数比电压放大倍数设置图6-89整数比电压放大倍数电路图第6章 模拟集成电路原理及其应用表表 6-2 可通过整数比电压放大倍数技术而获得的可通过整数比电压放大倍数技术而获得的整数比电压放大倍数值及相关整数比电压放大倍数值及相关IA1、IA2设置表设置表 第6章 模拟集成电路原理及其应用3.ispPAC10电路设计及应用电路设计及应用 假设低通滤波器的转移函数为则第6章 模拟集成电路原理及其应用图6-90低通滤波器实现框图第6章 模拟集成电路原理及其应用图6-91用ispPAC10构成的二阶低通滤波器第6章 模拟集成电路原理及其应用其中，