基于FPAA的自修复智能无线传感器节点

针对无线传感器网络自身的可靠性和维护问题,提出了一种基于FPAA(field programmable analog arrays)的自修复智能无线传感器节点的实现方法。该方法以FPAA为核心构成传感器的主要信号调理电路,节点设计有硬件故障自诊断功能,在节点部分硬件模块发生故障的情况下,可修复相应故障,确保节点在无人职守及野外应用时的可靠性,避免节点的直接丢弃。重点介绍了自修复节点的实现方法、软硬件研发并对节点进行了自修复实验研究,分析了自修复节点的功耗及可工作时间,节点能够在2节具有1 700 mAh的AA电池的供电下工作半年时间。

基于现场可编程模拟阵列FPAA的音频均衡器设计

数字音频均衡器中最关键的部分就是滤波系统,滤波系统精度的高低、效果的好坏直接决定着整台均衡器对音频的修饰效果.本文采用开关电容技术的现场可编程模拟阵列FPAA构成的数字音频均衡器,选择了一种全新构建音频均衡器的设计方法,以求获得一个使用方便、音效调节效果好、成本低的音频均衡器系统.开关电容椭圆函数滤波器的整体频率响应特性与标准曲线比较接近,是一种较好的音频均衡器滤波器系统.随着开关电容技术、电流模和电压模技术的进一步发展,FPAA可广泛用于工控、医疗、仪器、高级音频、自动测试设备、汽车、通信等领域.

基于FPAA的石英音叉陀螺的驱动与解调电路设计

构建了基于现场可编程模拟阵列(FPAA)的石英音叉陀螺的方波驱动与开关解调电路;分析了差分形式的方波驱动与开关解调原理,实现了FPAA芯片所需功能,验证了电路的可行性;实验测试表明,该系统的刻度因子为25mV/(°)s-1,系统1h内的零偏稳定性为1.1351°/s;电路采用DIP封装可重复擦写的SPI EPROM配置FPAA芯片,能够快捷、有效地调试,且操作简单,可以作为理想的石英音叉陀螺的驱动与解调电路实验平台。

一种低功耗多功能开关电流型FPAA的设计

针对现有的开关电流型FPAA功耗大、电路性能不高、功能有限和灵活性不足等问题,设计了一种基于class AB栅极接地开关电流存储电路的FPAA。设计的class AB结构克服了偏置电流必须高于输入信号电流的限制,可以减少阵列的功耗;栅极接地技术有利于消除输入-输出跨导比误差,提高阵列性能。设计了具有可编程电流缩放单元的可重构模拟单元,提高了阵列的灵活性,扩展了阵列功能。在3×2规模的FPAA上,重构实现了模拟滤波器和可编程FIR滤波器,仿真实验结果证明了所设计开关电流型FPAA是有效可行的。与传统开关电流型FPAA相比,实现相同功能电路的功耗降低了50%以上。对FPAA中CAB进行了物理验证,成功重构实现一种电流放大器,结果表明放大器增益可调。

大型可编程模拟电路阵列FPAA的应用开发

介绍一种大型可编程模拟电路阵列(Field Programmable Analog Array)FPAA的基本结构,应用场所,开发工具和开发过程,给出了一个具体的开发实例。

基于FPAA和STC89LE52的程控滤波器设计

本系统由电源电路、FPAA电路、单片机控制电路、LCD显示电路以及键盘电路组成,以STC89LE52和FPAA器件为控制中心,实现滤波器类型、增益、截止频率等控制,并通过LCD液晶显示滤波器的各项参数。系统具有设计简单、实用性强、通用性强等特点。

FPAA芯片AN10E40及其应用

可编程模拟阵列FPAA是一种可编程模拟器件 ,很适合中小型模拟电路的设计 ,文章从FPAA器件的工作原理出发 ,详细介绍了Anadigm公司的AN10E40可编程模拟芯片的主要构成及开发工具 。

基于微处理器与现场可编程模拟阵列(FPAA)的数字音频均衡器设计

由于分立器件与运放构建的模拟电感音频均衡器,因受分立器件本身性能影响,存在许多不利因素,使得该音频均衡器在竞争中处于劣势;鉴于纯数字音频均衡器性能相对稳定但价位较高,其应用集中于高档场合而难以普及。本文提出了一种新的音频均衡器设计方法,采用摩托罗拉Anadigm子公司的现场可编程模拟阵列产品AN221E04和Freescale低成本微处理器GT60构建的高集成、高精度、高信噪比、高抗干扰能力的模拟可编程结构的数字音频均衡器系统。该系统软件仿真性能优良,容易达到预期设计效果。该设计方法证明可编程产品的应用将大大提高模拟领域的设计性能。

FPAA在物理电子学中的应用

简要介绍了FPAA的发展现状、工作原理和特点。并结合具体芯片AN221E04分别给出了它的两种配置方式,还分析了它的模拟信号输出、输入接口电路在物理电子学中的应用。最后完成了在AnadigmDesigner2中的仿真。

传感器PWM输出的FPAA实现

现场可编程模拟阵列是一柔性的电路设计工具,可用来快速、高效、准确地实现各种复杂电路的设计。简要介绍了Motorola公司的MPAA020的特点及开发软件,利用MPAA020实现了压力传感器PWM输出。

简述FPAA和FPGA的发展和联系

本文阐述了FPGA和FPAA的产生和发展,并对目前国内外在FPGA和FPAA技术的研究方向和应用领域进行了简要的介绍,主要对FPGA和FPAA各自在技术应用领域的特点和优点进行列举和详细的阐述,整体系统结构也存在一定差异。虽然FPGA已经得到广泛应用,被人们所熟悉,但引入FPAA概念后,再联系FPGA可以加深大家对FPGA和FPAA的认识和了解。

基于FPAA的模糊控制参数整定PID控制器的设计

针对PID控制器的增益系数难以实现最优整定的问题,本文通过分析模糊控制器的解析结构得到模糊控制器与PID控制器参数之间的解析关系,采用常规模糊控制器的正规化因子间接整定PID控制器的增益系数,避免了建立系统的精确数学模型.采用这种新型参数整定方法在FPAA开发软件AnadigmDesigner2中完成PID控制器的设计并验证其性能.仿真和实验结果表明:基于FPAA设计出的模糊PID控制器适应强、跟踪迅速、控制性能良好并且表现出很强的鲁棒性.

基于FPAA信号调理电路的多通道应变数据采集系统

针对传统应变采集系统信号调理电路复杂繁琐及其采集精度低等问题,设计了一种基于现场可编程模拟阵列FPAA(Field Programmable Analog Array)信号调理电路的应变采集系统。该系统在FPAA信号调理电路和FPGA的协同处理下具有高增益、高线性度以及高精确性的特点,实现了应变变化与输出电压的线性对应关系,且具有极低的非线性误差,多次实验均保持在0.4%以下。实验表明,用FPAA信号调理电路实现的应变采集系统应该具有更加广泛的前景与应用。

现场可编程模拟阵列——FPAA

虽然在过去十年里有多种可编程模拟陈列,但是其中几乎都不像数字工程师所用的FPGA(现场可编程逻辑阵列)那样具有可重构灵活性(reconfiguration flexibility).现在,通过将通用模拟源(general-purpose analogne resource)和静态随机访问存储器结构逻辑(static random access memory confignration logic)进行组合,Anadigm公司研制了新型的现场可编程模拟阵列--FPAA(fieldprogrammable analqgue array),使模拟系统的设计发生了革命性的变化.

基于FPAA技术的工频滤波器设计方法研究

随着电子技术的不断发展,电力电子给人类生活带来便捷时同时也带来许多困扰。交流电路传输时对日常仪器产生电磁干扰,降低了仪器的性能。在此背景下以基于开关电容技术的FPAA芯片AN221E04为例对FPAA技术在工频滤波方面展开研究。首先介绍了FPAA技术特点及软件,然后对设计流程做了详细描述,最后应用软件进行仿真验证设计。软件仿真验证得滤波器阻带为0.4 Hz、通带为2 Hz,在50 Hz在处衰减为80 dB的巴特沃斯工频滤波器,滤波效果达到预期设计要求。

基于FPAA的模糊自整定PID控制器设计

为提高过程控制的响应速度,提出了一种基于现场可编程模拟阵列(FPAA)模糊自整定PID控制器的硬件实现方法。在8块AN221E04芯片中实现模拟乘法器、求小求和以及除法等单元电路,由各单元电路组合成完整的控制器。作为硬件电路,该控制器与软件编程实现的模糊PID控制器相比具有很强的实时性;作为纯模拟电路,该控制器内部传输信号均为连续值的模拟量,不需要A/D、D/A转换电路,与采用数字电路实现的控制器相比具有电路简单、运算速度快的特点。仿真实验结果表明:基于FPAA的模糊自整定PID控制器超调量小、稳态误差小,控制器响应时间降到了微秒级。

基于开关电容技术的新型FPAA构造体系

为了使模拟集成电路的设计速度达到可现场编程的能力,提出了一种新型基于开关电容技术的现场可编程模拟阵列FPAA(Field Programmable Analog Array)的构造体系,该阵列由数控电流、可配置模拟块CAB(Configu-rable Analog Blocks)、开关电容和电路网络组成,开关可由阵列内部的信号动态控制,可用以实现开关电容全波整流等电路,从而根据要求执行不同的功能。

基于MCU与FPAA的均衡器系统硬件设计与测试

基于开关电容技术的FPAA(现场可编程模拟阵列)技术已取得了进一步提高,一些成熟的FPAA芯片相继推出。文中尝试使用FPAA芯片(AN221E04)实现一个全新概念的调节简便、成本低的音频均衡器设计。基于FPAA技术的巴特沃兹开关电容滤波器来实现音频均衡器滤波系统,并利用多个AN221E04芯片构建FPAA,与89S51 MCU(微控制器)及Serial EEPROM构建一个音效调节参数实时静态和动态可调的音频均衡器。

基于FPAA的磁性防窃系统设计

磁性防窃系统的应用小到钱包,大到机场安检、超级市场以及图书馆等场所。滤波电路是磁性防窃系统信号调理电路的重要组成部分,其设计直接影响到磁性防窃系统的性能与可靠性。本文提出了一种基于可编程模拟阵列(FPAA)的磁性防窃系统方案,对信号调理电路进行了硬件设计与软件仿真,很好地实现了磁性防窃系统的功能。本文针对模拟电路方案与FPAA方案进行了对比研究,得出了这种高性能价格比的FPAA方案对于模拟电路方案压倒性优势的结果。

基于数字控制线性可调OTA的FPAA

提出了一款基于差分式数字控制线性可调跨导运算放大器(POTA)的低功耗、高性能的现场可编程模拟阵列(FPAA)。可重构模拟单元(CAB)采用差分式POTA电路,提高了电路高频性能和抗共模干扰能力。为了减少通用电容矩阵中寄生电容对电路性能的影响,设计了一款电容倍增器。采用六边形互连网络拓扑结构和开关共享技术,使各CAB之间实现了较好的可编程能力,同时减少了可编程开关数量及开关噪声对电路性能的影响。作为应用,在4′7阵列结构上重构实现了一个可调谐六阶巴特沃斯通用滤波器,通过调节相应开关的控制字可实现电路拓扑结构和参数的改变,从而实现不同的滤波类型和极点频率的调节。电路的性能通过Pspice仿真得到了验证。