Области применения и особенности проектирования программируемой аналоговой интегральной схемы КомПАС-1 (5400ТР035)

Июль 31, 2022

Главная
Разное
Области применения и особенности проектирования программируемой аналоговой интегральной схемы КомПАС-1 (5400ТР035)

Содержание

2. Описание микросхемы многофункциональная программируемая пользователем аналоговая интегральная схема (ПАИС) развитие серии конфигурируемых аналого-цифровых микросхем 5400 конфигурирование
3. Характеристики стойкости микросхемы температурный диапазон работы микросхемы от –60 до 85°C наработка на отказ составляет не
4. Программирование микросхемы 2 способа программирования: многократное без записи в энергонезависимую память («SOFT») однократное с записью энергонезависимую
5. Структурная схема разработанной микросхемы ПАИС БУО – блок усилительный общего применения (блок ОУ и компараторов общего
6. Конструктивные особенности Программируемое ядро микросхемы (9 блоков свободной конфигурации, 22 усилительных блока, 22 прецизионных усилительных блока
7. Область применения схемы первичной обработки аналоговых сигналов (усилительные каскады, буферы-повторители и т.д.); прием, усиление и обработка
8. Усилительный блок (УБ) прецизионный (PAU) INP – неинвертирующий вход ОУ INM – инвертирующий вход ОУ OUTP
9. Усилительный блок (УБ) прецизионный (PAU)
10. Усилительный блок (УБ) прецизионный (PAU) Типовые характеристики блока: Коэффициент усиления – 100 дБ Напряжение смещения –
11. Усилительный блок (УБ) общего применения (CAU) INP – неинвертирующий вход ОУ INM – инвертирующий вход ОУ
12. Типовые характеристики блока: Коэффициент усиление – 90 дБ Напряжение смещения – 5 мВ Задержка переключения компаратора
13. Блок пассивных компонентов (PPC) Общий вид блока 2 программируемых резистора (максимальное сопротивление 500 кОм), 2 конденсатора
14. Блок ввода/вывода PADDR Общий вид блока Выходные сигналы могут быть выведены на площадки напрямую либо через
15. Коммутационный блок CB Общий вид блока Сопротивление разомкнутого ключа >1ГОм Сопротивление замкнутого ключа: 600 Ом (при
16. Блок свободной конфигурации SPM Общий вид блока На основе блока свободной конфигурации SPM можно строить произвольные
17. Вспомогательные блоки Источник опорного напряжения: Подстройка путем программирования Номинальное напряжение – 1 В Допускаемое отклонение напряжения
18. Характеристики микросхемы Типовая зависимость выходного напряжения источника опорного напряжения при напряжении питания UCC = 5 В
19. Характеристики микросхемы Типовая зависимость сопротивления блока пассивных компонентов от температуры при напряжении питания UCC = 5
20. Характеристики микросхемы Типовая зависимости задержки переключения компараторов общего применения от температуры при UCC = 5 В
21. Характеристики микросхемы Типовая зависимость напряжения смещения ОУ общего применения от температуры при UCC = 5 В
22. Характеристики микросхемы Типовая зависимость коэффициента усиления ОУ общего применения от температуры при UCC = 5 В
23. Д-триггер на основе блока свободной конфигурации Структурная схема
24. Пиковый детектор на основе блока свободной конфигурации Структурная схема
25. Исследования микросхемы Усилительный блок (УБ) прецизионный (PAU) Усилительный блок (УБ) общего применения (CAU)
26. Тестовая прошивка микросхемы Схема электрическая структурная тестовой прошивки микросхемы 5400ТР035
27. Комплект для проектирования (программирования)
28. Примеры реализации маршрута проектирования с помощью САПР Electric а) соединение точки A с точкой B 1
29. Работа с программатором Внешний вид программы Меню «Микросхема» Меню «Обновление» Меню «Помощь»
30. Работа с программатором Меню «Программатор»
32. Скачать презентацию

Слайд 2

Описание микросхемы
многофункциональная программируемая пользователем аналоговая интегральная схема (ПАИС)
развитие серии конфигурируемых аналого-цифровых

микросхем 5400
конфигурирование путем программирования электрических связей между встроенными блоками на стороне пользователя
выполнена по КМОП КНИ технологическому процессу
размещается в 48-выводном компактном металлокерамическом корпусе 5142.48-А

Слайд 3

Характеристики стойкости микросхемы
температурный диапазон работы микросхемы от –60 до 85°C
наработка на

отказ составляет не менее 160 тыс. ч.
отличается высокой стойкостью к специальным воздействующим факторам

Слайд 4

Программирование микросхемы
2 способа программирования:
многократное без записи в энергонезависимую память («SOFT»)
однократное с

записью энергонезависимую память («HARD»)
содержит модули, предназначенные для программирования узлов с произвольной электрической схемой на уровне отдельных транзисторов, резисторов и конденсаторов

Слайд 5

Структурная схема разработанной микросхемы ПАИС
БУО – блок усилительный общего применения (блок

ОУ и компараторов общего применения)
БУБ – быстродействующий усилительный блок (блок быстродействующих ОУ и быстродействующих компараторов).
БПК – блок пассивных компонентов.
БСК – блок свободной конфигурации.
БВВ – блок ввода/вывода.
АМ – аналоговый мультиплексор.
ФТС – формирователь тактовых сигналов.

Слайд 6

Конструктивные особенности
Программируемое ядро микросхемы (9 блоков свободной конфигурации, 22 усилительных блока,

22 прецизионных усилительных блока и 44 блока пассивных компонентов) размещено в регулярной структуре
Между блоками расположены шины программируемой межблочной трассировки
программируемые блоки ввода/вывода (18 шт.) расположены по периферии кристалла
встроенный 8-канальный мультиплексор
программируемый ИОН

Слайд 7

Область применения
схемы первичной обработки аналоговых сигналов (усилительные каскады, буферы-повторители и т.д.);
прием,

усиление и обработка сигналов с различных датчиков;
построение схем управления (мониторы питания и т.д.);
прочие схемы (формирователь опорных уровней, генератор и т.д.)

Слайд 8

Усилительный блок (УБ) прецизионный (PAU)
INP – неинвертирующий вход ОУ
INM – инвертирующий

вход ОУ
OUTP – неинвертирующий выход ОУ
OUTM – инвертирующий выход ОУ
OUTC – выход компаратора
IB – вывод для подключения токозадающих резисторов
A и B – выбор режима работы блока PAU

Общий вид блока

Слайд 9

Усилительный блок (УБ) прецизионный (PAU)

Слайд 10

Усилительный блок (УБ) прецизионный (PAU)
Типовые характеристики блока:
Коэффициент усиления – 100 дБ
Напряжение

смещения – 4,2 мВ
Задержка переключения компаратора – 0,3 мкс
Входной ток ОУ <1 нА
Скорость нарастания выходного напряжения – 5 В/мкс
Температурный дрейф смещения нуля – 10 мкВ/°С
Частота единичного усиления – 1 МГц

Возможна реализация следующих схем:
Прецизионный компаратор
Прецизионный компаратор с гистерезисом
Дифференциальный ОУ
Полностью дифференциальный ОУ
Усилитель с программируемым коэффициентом усиления
Полностью дифференциальный усилитель с программируемым коэффициентом усиления
Программируемые делители напряжения с буфером и без него

Слайд 11

Усилительный блок (УБ) общего применения (CAU)
INP – неинвертирующий вход ОУ
INM –

инвертирующий вход ОУ
OUT – выход ОУ
IB – вывод для подключения токозадающих резисторов

Общий вид блока

Слайд 12

Типовые характеристики блока:
Коэффициент усиление – 90 дБ
Напряжение смещения – 5 мВ
Задержка

переключения компаратора – 0,2 мкс
Входной ток ОУ <1 нА
Скорость нарастания выходного напряжения – 5 В/мкс
Температурный дрейф смещения нуля – 10 мкВ/°С
Частота единичного усиления – 13 МГц

Возможна реализация следующих схем:
Буферный единичный повторитель;
Компаратор;
Компаратор с гистерезисом;
Операционный усилитель с различной частотной коррекцией;
Усилитель с заданным программируемым коэффициентом усиления;
Делитель напряжения с буфером и без него.

Усилительный блок (УБ) общего применения (CAU)

Слайд 13

Блок пассивных компонентов (PPC)
Общий вид блока
2 программируемых резистора (максимальное сопротивление 500

кОм), 2 конденсатора (8,34 пФ)
набор коммутационных ключей

Слайд 14

Блок ввода/вывода PADDR
Общий вид блока
Выходные сигналы могут быть выведены на площадки

напрямую либо через аналоговый или цифровой буфер:
аналоговый буфер построен на основе операционного усилителя с нагрузочной способностью 30 мА
цифровой буфер используется для вывода сигналов с выходов компараторов

Слайд 15

Коммутационный блок CB
Общий вид блока
Сопротивление разомкнутого ключа >1ГОм
Сопротивление замкнутого ключа: 600

Ом (при напр. питания 5 В)
900 Ом (при напр. питания 3,3 В).

Слайд 16

Блок свободной конфигурации SPM
Общий вид блока
На основе блока свободной конфигурации SPM

можно строить произвольные схемы, состоящие из n-МОП (w = 20u, l = 1u) и p-МОП (w = 20u, l = 1u) транзисторов числом до 32 каждого, резисторов (100 кОм, 20 кОм) и конденсаторов (1 пФ).

Слайд 17

Вспомогательные блоки
Источник опорного напряжения:
Подстройка путем программирования
Номинальное напряжение – 1 В
Допускаемое отклонение

напряжения – 5%

Мультиплексор 8-канальный:
Сопротивление открытого ключа – 30 Ом
Сопротивление закрытого ключа >1 ГОм
Ток утечки <1 нА
Период переключения каналов <1 мкс

Слайд 18

Характеристики микросхемы
Типовая зависимость выходного напряжения источника опорного напряжения при напряжении питания

UCC = 5 В

Типовая зависимость выходного напряжения источника опорного напряжения от напряжения питания при температуре T = 25°C

Типовая зависимость сопротивления коммутационной матрицы от температуры при напряжении питания UCC = 5 В

Типовая зависимость сопротивления коммутационной матрицы от напряжения питания при температуре T = 25°C

Слайд 19

Характеристики микросхемы
Типовая зависимость сопротивления блока пассивных компонентов от температуры при напряжении

питания UCC = 5 В

Типовая зависимость сопротивления блока пассивных компонентов от напряжения питания при температуре T = 25°C

Типовая зависимость напряжения питания триггеров ОЗУ от температуры при напряжении питания UCC = 5 В

Типовая зависимость напряжения питания триггеров ОЗУ от напряжения питания при температуре T = 25°C

Слайд 20

Характеристики микросхемы
Типовая зависимости задержки переключения компараторов общего применения от температуры при

UCC = 5 В

Типовая зависимости задержки переключения компараторов общего применения от напряжения питания при температуре T = 25°C

Типовая зависимость задержки переключения быстродействующего компаратора от температуры при напряжении питания UCC = 5 В

Типовая зависимость задержки переключения быстродействующего компаратора от напряжения питания при температуре T = 25°C

Слайд 21

Характеристики микросхемы
Типовая зависимость напряжения смещения ОУ общего применения от температуры при

UCC = 5 В

Типовая зависимость напряжения смещения ОУ общего применения от напряжения питания при температуре T = 25°C

Типовая зависимость напряжения смещения быстродействующего ОУ от температуры при UCC = 5 В

Типовая зависимость напряжения смещения быстродействующего ОУ от напряжения питания при температуре T = 25°C

Слайд 22

Характеристики микросхемы
Типовая зависимость коэффициента усиления ОУ общего применения от температуры при

UCC = 5 В

Типовая зависимость коэффициента усиления ОУ общего применения от напряжения питания при температуре T = 25°C

Типовая зависимость коэффициента усиления быстродействующего ОУ от температуры при UCC = 5 В

Типовая зависимость коэффициента усиления быстродействующего ОУ от напряжения питания при температуре T = 25°C

Слайд 23

Д-триггер на основе блока свободной конфигурации
Структурная схема

Слайд 24

Пиковый детектор на основе блока свободной конфигурации
Структурная схема

Слайд 25

Исследования микросхемы
Усилительный блок (УБ) прецизионный (PAU)
Усилительный блок (УБ) общего применения (CAU)

Слайд 26

Тестовая прошивка микросхемы
Схема электрическая структурная тестовой прошивки микросхемы 5400ТР035

Слайд 27

Комплект для проектирования (программирования)

Слайд 28

Примеры реализации маршрута проектирования с помощью САПР Electric
а) соединение точки A

с точкой B

1 – замкнутый ключ; 2 – разомкнутый ключ
б) инвертор, построенный в блоке SPM

в) повторитель на блоке CAU

1 – отрицательная обратная связь

Эквивалентная схема повторителя

Слайд 29

Работа с программатором
Внешний вид программы
Меню «Микросхема»
Меню «Обновление»
Меню «Помощь»

Слайд 30

Области применения и особенности проектирования программируемой аналоговой интегральной схемы КомПАС-1 (5400ТР035)

Содержание

Описание микросхемымногофункциональная программируемая пользователем аналоговая интегральная схема (ПАИС)развитие серии конфигурируемых аналого-цифровых

Характеристики стойкости микросхемытемпературный диапазон работы микросхемы от –60 до 85°Cнаработка на

Программирование микросхемы2 способа программирования:многократное без записи в энергонезависимую память («SOFT»)однократное с

Структурная схема разработанной микросхемы ПАИС БУО – блок усилительный общего применения (блок

Конструктивные особенностиПрограммируемое ядро микросхемы (9 блоков свободной конфигурации, 22 усилительных блока,

Область применениясхемы первичной обработки аналоговых сигналов (усилительные каскады, буферы-повторители и т.д.);прием,

Усилительный блок (УБ) прецизионный (PAU)INP – неинвертирующий вход ОУINM – инвертирующий

Усилительный блок (УБ) прецизионный (PAU)

Усилительный блок (УБ) прецизионный (PAU)Типовые характеристики блока:Коэффициент усиления – 100 дБНапряжение

Усилительный блок (УБ) общего применения (CAU)INP – неинвертирующий вход ОУINM –

Типовые характеристики блока:Коэффициент усиление – 90 дБНапряжение смещения – 5 мВЗадержка

Блок пассивных компонентов (PPC)Общий вид блока2 программируемых резистора (максимальное сопротивление 500

Блок ввода/вывода PADDRОбщий вид блокаВыходные сигналы могут быть выведены на площадки

Коммутационный блок CBОбщий вид блокаСопротивление разомкнутого ключа >1ГОмСопротивление замкнутого ключа: 600

Блок свободной конфигурации SPMОбщий вид блокаНа основе блока свободной конфигурации SPM

Вспомогательные блокиИсточник опорного напряжения:Подстройка путем программированияНоминальное напряжение – 1 ВДопускаемое отклонение

Характеристики микросхемыТиповая зависимость выходного напряжения источника опорного напряжения при напряжении питания

Характеристики микросхемыТиповая зависимость сопротивления блока пассивных компонентов от температуры при напряжении

Характеристики микросхемыТиповая зависимости задержки переключения компараторов общего применения от температуры при

Характеристики микросхемыТиповая зависимость напряжения смещения ОУ общего применения от температуры при

Характеристики микросхемыТиповая зависимость коэффициента усиления ОУ общего применения от температуры при

Д-триггер на основе блока свободной конфигурацииСтруктурная схема

Пиковый детектор на основе блока свободной конфигурацииСтруктурная схема

Исследования микросхемыУсилительный блок (УБ) прецизионный (PAU)Усилительный блок (УБ) общего применения (CAU)

Тестовая прошивка микросхемыСхема электрическая структурная тестовой прошивки микросхемы 5400ТР035

Комплект для проектирования (программирования)

Примеры реализации маршрута проектирования с помощью САПР Electricа) соединение точки A

Работа с программаторомВнешний вид программыМеню «Микросхема»Меню «Обновление»Меню «Помощь»

Работа с программаторомМеню «Программатор»

Похожие презентации

Описание микросхемы
многофункциональная программируемая пользователем аналоговая интегральная схема (ПАИС)
развитие серии конфигурируемых аналого-цифровых

Характеристики стойкости микросхемы
температурный диапазон работы микросхемы от –60 до 85°C
наработка на

Программирование микросхемы
2 способа программирования:
многократное без записи в энергонезависимую память («SOFT»)
однократное с

Структурная схема разработанной микросхемы ПАИС
БУО – блок усилительный общего применения (блок

Конструктивные особенности
Программируемое ядро микросхемы (9 блоков свободной конфигурации, 22 усилительных блока,

Область применения
схемы первичной обработки аналоговых сигналов (усилительные каскады, буферы-повторители и т.д.);
прием,

Усилительный блок (УБ) прецизионный (PAU)
INP – неинвертирующий вход ОУ
INM – инвертирующий

Усилительный блок (УБ) прецизионный (PAU)
Типовые характеристики блока:
Коэффициент усиления – 100 дБ
Напряжение

Усилительный блок (УБ) общего применения (CAU)
INP – неинвертирующий вход ОУ
INM –

Типовые характеристики блока:
Коэффициент усиление – 90 дБ
Напряжение смещения – 5 мВ
Задержка

Блок пассивных компонентов (PPC)
Общий вид блока
2 программируемых резистора (максимальное сопротивление 500

Блок ввода/вывода PADDR
Общий вид блока
Выходные сигналы могут быть выведены на площадки

Коммутационный блок CB
Общий вид блока
Сопротивление разомкнутого ключа >1ГОм
Сопротивление замкнутого ключа: 600

Блок свободной конфигурации SPM
Общий вид блока
На основе блока свободной конфигурации SPM

Вспомогательные блоки
Источник опорного напряжения:
Подстройка путем программирования
Номинальное напряжение – 1 В
Допускаемое отклонение

Характеристики микросхемы
Типовая зависимость выходного напряжения источника опорного напряжения при напряжении питания

Характеристики микросхемы
Типовая зависимость сопротивления блока пассивных компонентов от температуры при напряжении

Характеристики микросхемы
Типовая зависимости задержки переключения компараторов общего применения от температуры при

Характеристики микросхемы
Типовая зависимость напряжения смещения ОУ общего применения от температуры при

Характеристики микросхемы
Типовая зависимость коэффициента усиления ОУ общего применения от температуры при

Д-триггер на основе блока свободной конфигурации
Структурная схема

Пиковый детектор на основе блока свободной конфигурации
Структурная схема

Исследования микросхемы
Усилительный блок (УБ) прецизионный (PAU)
Усилительный блок (УБ) общего применения (CAU)

Тестовая прошивка микросхемы
Схема электрическая структурная тестовой прошивки микросхемы 5400ТР035

Примеры реализации маршрута проектирования с помощью САПР Electric
а) соединение точки A

Работа с программатором
Внешний вид программы
Меню «Микросхема»
Меню «Обновление»
Меню «Помощь»

Работа с программатором
Меню «Программатор»