아날로그 FPGA가 있습니까?

내가 이해하는 것처럼 FPGA는 유연한 "디지털"회로이므로 디지털 회로를 설계 및 구축하고 재 구축 할 수 있습니다.

순진하거나 어리석게 들릴 수도 있지만 증폭기 나 A / D 또는 D / A 또는 트랜시버 또는 더 간단한 구성 요소와 같이 아날로그 구성 요소를 디자이너가 사용할 수있게하는 FPGA 또는 기타 "유연한"기술이 있는지 궁금합니다.

필자는 아마도 10 년 전에 아마 FPGA와 비슷한 아날로그라고 주장하는 EPAC (Electronically Programmable Analog Circuit)라는 제품 라인을 사용했으며 Cypress는 수년 동안 PSoC (Programmable)라는 라인을 생산해 왔습니다 아날로그 및 디지털 회로의 전환 가능한 어레이를 통합 한 System On Chip). 두 경우 모두 디바이스에는 본질적으로 임의의 라우팅을 허용하기에 충분한 상호 연결을 제공하는 수백 또는 수천 개의 블록을 제공하는 대신 라우팅 옵션이 약간 제한된 약간의 기능 블록 (PSoC의 경우 3 ~ 24 정도)이 있습니다. .

아날로그 FPGA가 디지털 디바이스의 설계 유연성 근처에서 제공하지 않는 한 가지 이유는 수십 또는 수백 레벨의 라우팅 및 로직 회로를 통해 디지털 신호를 통과하더라도 각각 10dB의 신호 대 잡음비를 갖기 때문입니다. (SNR), 즉 신호보다 노이즈가 1/3이므로 결과 신호가 깨끗합니다. 반대로, 아날로그 장치에서 깨끗한 신호를 얻으려면 신호가 통과하는 모든 단계가 깨끗해야합니다. 라우팅이 복잡할수록 스트레이 신호를 포착하는 것을 피하기가 더 어렵습니다.

너무 까다 롭지 않은 응용 분야에서는 칩에 소량의 아날로그 회로를 결합하는 것이 유용 할 수 있습니다. 예를 들어, PSoC를 사용하여 피에조 스피커를 직접 구동하는 뮤직 박스를 설계했습니다. PSoC는 DAC, 4 차 저역 통과 필터 및 출력 증폭기를 포함합니다. 필터링 및 증폭을 위해 별도의 칩을 사용하는 것은 어렵지 않았지만 PSoC를 사용하면 추가 칩이 필요하지 않았습니다.

이것은 구글의 첫 번째 사진입니다. 아주 새로운 기술인 것 같습니다 . 소수의 제조업체 만이 생산하고 있습니다.

아날로그 부분이 FPGA 블록처럼 융통성이 있는지는 모르겠지만 기능이 결합되어 있습니다.

업데이트 : Actel에는 모델에 따라 통합 ADC (ASIC)와 고정 된 수의 아날로그 입력 만 있습니다.

몇 년 전, 래티스는 시스템 내 프로그래밍 가능한 아날로그 블록의 구성이 다른 ispPAC 라는 시리즈 를 사용했습니다. FPGA 수준보다 더 많은 CPLD 수준의 복잡성. 이것들은 이제 더 이상 사용되지 않습니다.

하나의 칩이 "모두 수행"할 수 있도록 서로 다른 아날로그 응용 프로그램에서 요구 사항이 너무 많이 변한다고 생각합니다. 예를 들어, 한 설계에서 16 비트 정확도의 ADC 입력 버퍼가 필요할 수 있습니다. 다른 경우에는 8 비트 정확도 만 원하고 최대한 낮은 비용을 유지하고자 할 수 있습니다. 범용 프로그램 가능 블록이 두 응용 프로그램 모두에 동시에 적합 할 수있는 방법은 없습니다.

Triad Semiconductor ( www.TriadSemi.com )는 구성 가능한 아날로그 및 혼합 신호 어레이 (VCA라고 함)를 통해 만듭니다. 이 VCA는 단일 마스크 구성 가능하며 현장 프로그래밍이 불가능합니다. 이것은 VCA와 관련된 마스크 요금과 처리 시간이 있음을 의미합니다.

VCA 제작 비용은 기존의 풀 커스텀 혼합 신호 ASIC보다 훨씬 저렴합니다. VCA 제작, 패키지 및 테스트는 기존 ASIC의 경우 4-6 개월에 비해 4 주가 소요될 수 있습니다.

현장 프로그래밍 가능 아날로그는 라우팅 패브릭에 수많은 트랜지스터가 포함되어 있기 때문에 심각한 노이즈 및 성능 문제가 발생합니다.

비아 구성 가능 아날로그는 비아를 상호 연결 리소스로 사용합니다. 이 비아는 전체 맞춤형 설계의 표준 부품이지만 비아 구성 가능 아날로그 어레이에서는 비아 만 변경되어 지정된 VCA에 설계를 구성합니다.

비아는 고성능, 저 저항 및 저잡음입니다. 비아 구성 어레이는 훨씬 낮은 개발 비용과 제작 시간으로 완벽한 맞춤형 혼합 신호 IC 성능을 제공합니다.

왜 Field Programmable Analog가 PlanetAnalog.com에 프로그래밍 이 가능한지 에 대한 기사를 게시했습니다 .

마이크로 컨트롤러에 일부 아날로그 구성 요소가있을 수 있습니다. 예를 들어 STM32F303x (A | C) 에는 4 개의 opamp (§3.15)와 7 개의 비교기 (§3.16)가 있습니다.

예를 들어, opamp의 출력은 마이크로 컨트롤러의 ADC에 연결할 수 있지만 출력 핀이나 내부 비교기의 입력에는 연결할 수 없습니다. 그러나 비교기의 출력 을 출력 핀에 연결할 수 있습니다 . 전체 상호 연결 매트릭스는 §3.8에서 찾을 수 있습니다.

또한 다른 공급 업체의 마이크로 컨트롤러에도 비슷한 구성 가능한 주변 장치 세트가 있다고 확신하지만 최근에 STM32 시리즈와 함께 작업 해 왔으므로 설계에 익숙합니다.

Microsemi SmartFusion에서 확인할 수 있습니다.

http://www.microsemi.com/products/fpga-soc/soc-fpga/smartfusion

여기에는 FPGA, uP 및 프로그래밍 가능한 아날로그가 모두 하나의 칩에 있습니다. 나는 학교 프로젝트에서 이것을 사용했고 모든 부분을 성공적으로 활용했습니다.

Anadigm은 FPAA 또는 현장 프로그래머블 아날로그 어레이를 만듭니다. http://www.anadigm.com/fpaa.asp 그들의 디자이너 소프트웨어는 필터 나 다른 많은 아날로그 기능을 설정하기가 쉽지 않습니다. Servenger는 Anadigm 디자이너 소프트웨어를 지원하는 저렴한 <400USD 개발 보드를 만듭니다. PAM 5002R http://www.servenger.com/