可编程模拟技术FPAA以不变应万变

     (华强电子世界网讯) FPGA等数字电路的可编程技术已在广泛应用，而模拟电路与编程通常"搭不上边儿"。总部设于美国硅谷的一家新创公司Anadigm却想出了对模拟电路进行编程的新方法，并且已有配套的硅片和编程软件问世。
    
    
    
    
    　　作为Anadigm代理商的MEMEC公司亚太区市场经理郑耀昌先生说，这种被叫做现场可编程模拟阵列FPAA（Field Programmable Analog Array）的技术是一种全新的概念。它让模拟电路设计从过去数个月的设计周期一下子减小到几分钟，而且设计者无需具备太多的模拟知识和经验，只需要在图形化的编程界面上点击操作，然后将编程结果下载到芯片中，几分钟就可以实现前端放大、信号调理、可变增益放大器、PID控制器、滤波器以及信号发生器等功能。
    
    　　FPAA的基本思路是将模拟电路所需要的各种基本单元象积木一样放入芯片，单元之间的联系由编程软件来设定。其核心是高速的运算放大器，然后在周围排布了阻容电路、输入单元、输出单元、时钟电路、参考电压以及查找表等单元。这些电路的内部设置及彼此之间的连接方式都是可以编程的。我们知道利用运算放大器可以实现绝大多数的模拟电路，因此FPAA以运放为核心建立起来的"积木阵列"具有相当广泛的应用领域和使用灵活性。
    
     郑耀昌先生介绍说，FPAA真正的创新之处在于其中的开关电容矩阵。运放所需要的电阻元件并不是真实的电阻，而是利用一个简洁的开关电容网络来模拟一个等效的电阻。它通过改变内部开关的开闭时间来改变两端的电压电流比值，从而等效出不同阻值的电阻。这种方法带来了一系列的好处：
    
    　　1． 减少了硅片的占用面积。因为在硅片上实现真实的电阻需要较大的硅片面积；
    　　2． 等效电阻的阻值范围非常宽；
    　　3． 温度和硅片制造工艺参数的变化作用于全局，这种全局的成比例变化对等效电阻的影响很小，因此具有良好的温度系统、容差和稳定性。
    　　4． 可实现"负电阻"。
    
    　　郑耀昌先生还特别讲解了查找表和影子内存（Shadow RAM）的用途。查找表可用于存放一些原始数据，用于实现一些非线性的功能，比如发生任意波形等。而影子内存可用来存放几套备用的设置参数，可在运行中随时改变设置。
    
    　　这种可编程的灵活性不仅表现在应用前的设计阶段，还可以在应用后的使用阶段随时根据环境的变化进行调节，从而省去改变硬件电路的麻烦。比如测试仪器的随时定标。
    
    　　FPAA的应用相当广泛，在音频处理、数字采集、工业控制、无线收发、医疗仪器等领域都有它发挥作用的空间。针对具体的应用，Anadigm的编程软件提供了丰富的"方案库"。比如要实现某种类型的滤波器，只要从库中选择一个设置方案、修改一些参数即可。
    
     查看相关信息可以登陆www、anadigm、com