低功耗開關電流型FPAA及應用設計.pdf

1、現(xiàn)場可編程模擬陣列(Field Programmable Analog Array，F(xiàn)PAA)具有開發(fā)周期短、成本低、風險小、可重構等特點，在工業(yè)自動化、遠程通信等領域具有廣闊的應用前景。隨著數(shù)模單片混合集成電路及便攜式設備的發(fā)展，要求模擬集成電路盡可能地滿足數(shù)字電路工藝，且具有較低的工作電壓和功耗。開關電流技術與數(shù)字CMOS工藝完全兼容，具備低電壓低功耗工作的潛力，有利于設計適用于混合集成電路的低功耗FPAA。
　　本文詳細分析

2、了FPAA的基本原理及研究現(xiàn)狀，研究了低功耗FPAA的設計方法，提供了FPAA的具體應用實例設計及實驗結果分析，論文的主要工作有以下幾方面：
　　(1)設計了一種基于開關電流技術的FPAA，詳細介紹了內(nèi)部互連線網(wǎng)絡和可重構模擬模塊設計?？芍貥嬆M模塊主要由可編程反饋級、可編程輸出級和開關電流存儲電路組成，不僅可以重構實現(xiàn)不同的功能，而且可以實現(xiàn)具體電路參數(shù)的調(diào)節(jié)；闡述了反饋級和輸出級的電路結構，并對其性能指標進行仿真實驗分析；利用

3、遺傳算法對開關電流存儲電路進行優(yōu)化設計，并對優(yōu)化所得參數(shù)進行仿真實驗分析。
　　(2)設計了低功耗開關電流型FPAA的典型應用實例，詳細介紹了各個實例電路的工作原理及在FPAA上的重構實現(xiàn)方法。在PSPICE環(huán)境下構建了3×2規(guī)模FPAA的MOS管級細粒度仿真模型，分別對全周期延遲電路、雙線性z變換積分器、反相阻尼放大器、巴特沃斯低通濾波器及可編程的五階FIR濾波器進行仿真實驗，驗證FPAA的可行性。通過與現(xiàn)有開關電流型FPAA進