可重構(gòu)模擬電路設(shè)計與應(yīng)用研究.pdf

1、可重構(gòu)模擬電路的最大特點在于其可編程性,即可以通過接收外部輸入的配置數(shù)據(jù)相應(yīng)地改變電路系統(tǒng)的內(nèi)部連接和元件參數(shù),實現(xiàn)所需的電路功能?？芍貥?gòu)模擬電路系統(tǒng)具有靈活、簡捷、易于升級等優(yōu)良性能,在航空航天、工業(yè)自動化、智能傳感器、機器人控制等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。
　　 本文詳細闡述了可重構(gòu)模擬電路的基本原理,研究了兩種基于不同實現(xiàn)技術(shù)、擁有不同設(shè)計結(jié)構(gòu)的可重構(gòu)模擬陣列電路。論文的主要工作有:
　　 (1)設(shè)計了一種基于CMOS

2、跨導(dǎo)運算放大器的可重構(gòu)模擬陣列結(jié)構(gòu)。詳細闡述了可重構(gòu)模擬單元、可編程電流鏡陣列、可編程電容陣列和可編程互連網(wǎng)絡(luò)的電路結(jié)構(gòu),并給出了各部分的參數(shù)設(shè)計方案。為了評估和驗證設(shè)計電路的正確性,在5×10的陣列結(jié)構(gòu)上重構(gòu)實現(xiàn)了可編程電壓放大器、可編程濾波器以及D/A轉(zhuǎn)換器等應(yīng)用實例并通過PSPICE軟件進行了仿真驗證。此外,研制了2×1的小規(guī)模實驗陣列電路,分析了所設(shè)計電路在實際應(yīng)用方面的可行性和效果。
　　 (2)設(shè)計了一種基于開關(guān)電流

3、技術(shù)的可重構(gòu)模擬陣列結(jié)構(gòu)。結(jié)合開關(guān)電流技術(shù)的特點,設(shè)計了可重構(gòu)模擬單元和可編程互連網(wǎng)絡(luò),并給出了各部分的參數(shù)設(shè)計方案。在4×2的陣列結(jié)構(gòu)上重構(gòu)實現(xiàn)了反相阻尼放大器、雙線性z變換積分器以及三階巴特沃斯低通濾波器三個應(yīng)用實例并通過PSPICE和MATLAB軟件分別進行了仿真驗證,對比分析了兩種仿真實驗的結(jié)果,對比結(jié)論表明所設(shè)計的電路是正確有效的。
　　 本文的研究工作受國家自然科學基金(60871009)與航空科學基金(2009ZD