中州大学工程技术学院 时 伟 黄传金

1.引言

在实际应用电路设计中，压控振荡器VCO（Voltage Controlled Oscillator）通常是系统的关键功能单元电路，广泛应用于高噪声环境中的FM频率调制电路，频率合成器及锁相环电路。

本文介绍了一种基于在系统可编程模拟芯片ispPAC20的单片集成VCO的设计方法。将传统分立元件构成的模拟电路以高集成度的精密模拟电路设计集成于单块芯片上，取代了由若干分立元件或传统ASIC芯片所能实现的功能，具有开发速度快，成本低，可靠性高与保密型强的特点。ispPAC20（in-system Programmable Analog Circuit）是美国Lattice半导体公司推出的可编程产品，该芯片具有在系统可编程技术的优势和特点，电路设计人员可通过开发软件在计算机上快速、便捷地进行模拟电路设计与修改，对电路的特性可进行仿真分析，然后用编程电缆将设计方案下载到芯片当中。同时还可以对已经装配在印刷线路板上的ispPAC20芯片进行校验、修改或者重新设计。其开发软件为PAC Designer。

2.ispPAC20的芯片结构

ispPAC20芯片由两个基本单元电路PAC块、两个比较器、一个8位的D/A转换器、配置存储器、参考电压、自校正单元、模拟布线池和ISP接口等单元电路组成，其芯片内部结构如图1所示。

其中，两个比较器CP1和CP2为可编程差分输入形式，当同相输入电压相对反向输入电压为正时，比较器的输出为高电平，反之为低电平。比较器CP1的输出可编程为直接输出或以PC为时钟的寄存器输出两种模式，且CP1和CP2的输出端CP1OUT和CP2OUT可通过窗口控制在WINDOW端输出信号，窗口控制可编程为异或操作（XOR）模式或触发器操作（Flip-Flop）模式。……