在系统可编程模拟电路(ispPAC)

一、PAC简介

PAC是继PLD后推出的模拟可编程电路，由美国Lattice公司于1999年11月推出。

它和ispPLD一样， ispPAC 也允许使用者在EDA平台上进行模拟电路的设计、修改，编程和仿真，并通过编程电缆下载到具体的芯片上。

目前市场上提供的可编程模拟电路(PAC)主要有三种：① 信号处理用(放大、衰减、滤波)；② 信号运算用(加、减、积分运算)；③ 信号转换用(D/A转换)。主要用在工业自动控制、电子测量、生物医疗技术等场合。

二、在系统可编程模拟电路器件

Lattice公司推出了三种在系统可编程模拟器件ispPAC10、 ispPAC20、 ispPAC80。内部结构图：

由ispPAC10内部结构图可见：有四个PAC单元、模拟布线池(ARP：Analog Routing Pool)、配置存储器、参考电压和自校正单元、isp接口等，用的是5V单电源供电。

ispPAC20内部结构只有两个PAC单元、两个比较器、一个8位D/A、模拟布线池、配置存储器、参考电压和自校正单元、isp接口等。

其中PAC块是基本单元，如图所示：

IA1，IA2是差分输入，增益可调仪用放大器，OAI是差分输出求和放大器。

差分仪用放大器的输入极性可编程，输入增益分10档可编程，增益调节范围为±1~±10000。反馈网络由Rf和Cf阵列组成， Rf由一个可编程的开关控制其通断，反馈电容Cf阵列提出供用户120多个可编程极点频率，用以调谐电路的频率响应。

模拟布线池(ARP)是可编程的关键部分，它为各元件间、各PAC的输入和输出之间提供可能，使器件中的基本单元通过ARP实现互连，而不需要外部连线即可构成非常复杂的电路。

PAC块可以独立使用，也可与其它PAC块级连实现增益不同的模拟调理电路。如用ispPAC10的四个模块，可以实现1~10000增益配置。同时可以根据用途的不同(放大、滤波、转换)等，进行不同的配置。

三、在系统可编程模拟电路(ispPAC)的设计软件

ispPAC的设计软件为PAC-Designer，可以在Windows 95 、Windows 98和Windows NT4.0环境下工作。可以选用原理图方式、模块化方法进行电路设计，在设计窗口中的模拟布线池区域进行PAC块的互联，以构成各种组合型的电路。可以在电路中设置各种参数(如增益、电阻值、电容值、128个可选择极点频率等)。 PAC-Designer软件能对设计后的电路进行仿真、模拟得以验证，显示出电路的幅频、相频特性曲线，输入/输出的四种组合。只要输入对某一滤波器的各种参数(如同(fo)，Q等)，就会自动生成所需的电路。

PAC-Designer的设计流程如图所示：

由于在Windows环境下， PAC-Designer采用原理图的设计，具有易学易用特点。

对ispPAC器件的编程只要具备下面三个条件：1.ISP编程电缆，2.PC机，3. PAC-Designer软件器件可编程次数达10000次以上，在编程时用户可以加密，使所设计的电路不被抄袭。