調(diào)制電路的ispPAC20實現(xiàn)

基于ispPAC20的調(diào)制電路內(nèi)部編程連接如圖1所示。PACblock2與比較器電路構(gòu)成振蕩電路，產(chǎn)生方波信號，作為載波uc，經(jīng)器件外部連接至MSEL端；PACblock1構(gòu)成調(diào)制電路，實現(xiàn)輸入調(diào)制信號對載波幅度的控制，調(diào)制信號ui連接于IN1和IN2端，已調(diào)信號在OUT1端輸出。
1.振蕩電路設(shè)計
振蕩電路的內(nèi)部編程為：IA4的輸入、增益和PC端分別編程至參考電壓3V、-1和觸發(fā)器模式，反饋電阻和電容分別編程為開路和61.59pF，構(gòu)成積分電路；比較器CP1和CP2連接為窗口比較器，閾值控制編程至參考電壓1.5V，WINDOW輸出端和CP1的輸出分別編程為觸發(fā)器模式和直接輸出模式；以此方式編程后，WINDOW輸出端將自動地通過內(nèi)部通道連接至IA4的極性控制端。
電路工作時，周期性方波信號在WINDOW端輸出，作為載波信號uc，頻率為30kHz。其工作原理為：當(dāng)極性控制端PC=0時，IA4的增益為正值，積分器進行正向積分，OA2的輸出電壓Vout2開始線性上升，當(dāng)Vout2的值超過窗口比較器的上限閾值電壓1.5V時，CP1輸出高電平，CP2輸出低電平，使輸出端觸發(fā)器置位操作，WINDOW端輸出1；通過內(nèi)部通道反饋，使得PC=1，從而IA4的增益變?yōu)樨撝担狗e分器開始反向積分，OA2的輸出電壓開始下降，當(dāng)Vout2的值小于下限閾值電壓-1.5V時，使觸發(fā)器復(fù)位操作，WINDOW端輸出0，積分器再次開始正向積分。如此反復(fù)，在WINDOW端輸出方波信號。當(dāng)IA4的差分輸入電壓在（0V，+3V]的范圍內(nèi)時，uc的頻率在[1kHz，30kHz]范圍內(nèi)與輸入保持良好的線性關(guān)系。通過減小積分電容或增加放大器增益可縮短積分時間，提高振蕩頻率；經(jīng)測試，最高可達300kHz。
2.調(diào)制電路設(shè)計
調(diào)制電路的內(nèi)部編程為：IA1的a、b端口分別編程至IN1、IN2，增益為1。輸入調(diào)制信號ui按圖1方式連至IN1和IN2端，WINDOW端經(jīng)外部連線接至端口選擇MSEL端。當(dāng)uc為低電平時，IA1的a端口選通，OA1輸出Vout1=-ui；當(dāng)uc為高電平時，b端口被選通，OA1輸出Vout1=ui。于是，ui的極性按載波頻率持續(xù)轉(zhuǎn)換，在Vout1輸出端得到幅度受ui控制的平衡調(diào)制信號，電路的工作波形如圖3所示。一般地，若編程IA1的增益為k，則可得到下式所示的輸出信號。
該設(shè)計方法中，載波產(chǎn)生電路與和調(diào)制電路在同一芯片上完成，具有高集成度、高可靠性的優(yōu)點，可通過設(shè)計工具對電路做靈活修改。若將已調(diào)信號Vout1接低通濾波器，則可得到模擬雙邊帶調(diào)制信號。
3.結(jié)語
本文介紹了一種基于在系統(tǒng)可編程模擬器件的調(diào)制電路設(shè)計方法，在ispPAC20芯片上實現(xiàn)，將整個電路集成于單塊芯片中，提高了電路的集成度和可靠性。借助于開發(fā)工具PACDesigner可隨時對芯片進行重新編程以升級電路結(jié)構(gòu)，提高了電路設(shè)計的效率，降低了設(shè)計成本。