rekonfigurierbare Analogschaltungen

16/09/2007 - 22:40 von Frank Buss | Report spam
Ich überlege schon lànger, ob es nicht eine gute Idee wàre, die Idee von
FPGAs nicht auch für analoge Schaltungen einzusetzen. Es gibt da schon
mehrere Anbieter, z.B. den hier: http://tinyurl.com/yruxdn . Ist nicht nur
wàhrend der Entwicklung nützlich, da man ohne umstecken oder umlöten
schnell mal etwas ausprobieren kann, oder sogar ganze Testreihen mit
unterschiedlichen Bauteilwerten durchführen kann (geht mit PSpice bestimmt
auch, aber in real hat man doch eine größere Sicherheit, daß das auch
wirklich làuft), sondern man kann es auch im fertigen Produkt einsetzen,
z.B. per Firmware-Update auch gleich eine bessere Schaltung updaten oder
mehrere Funktionen in einem Geràt unterbringen, die dann zur Laufzeit in
den Chip downloadbar sind.

Schrànkt die Implementierung von verànderlichen Widerstànden mittels
geschalteter Kapazitàten das Anwendungsgebiet aber nicht stark ein? Könnte
man damit z.B. ein Radioempfànger bauen, oder müssten die Schaltfrequenzen
dann im GHz-Bereich liegen und wie würde das die Schaltung stören?

Wie wàre es, wenn man ein paar Dutzend digitale Potis nimmt, wie das hier:
http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX5128.pdf , in Kombination mit einem
Haufen digital ansteuerbarer Schalter, wie dem hier:
http://tinyurl.com/2fgaf4 ? Ein kleiner Microcontroller und eine Schlange
kaskadierter Schieberegister mit Parallelausgang zur Konfiguration würden
das dann vervollstàndigen. Sollte eigentlich nicht schwierig zu entwerfen
sein. Man müsste sich aber über die optimale Routinganordnung ein paar
Gedanken machen und wohl ein Kompromiss finden zwischen
alles-mit-allem-verbinden und nur-wenige-Stromschienen.

Was für Bauteile müsste man noch einbauen und routen können? Per OP können
ja beliebig große Kondensatoren und Induktivitàten simuliert werden, aber
kann man damit wirklich alles simulieren, was man mit diskreten Bauteilen
auch aufbauen kann?

Frank Buss, fb@frank-buss.de
http://www.frank-buss.de, http://www.it4-systems.de
 

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#1 Joerg
16/09/2007 - 23:16 | Warnen spam
Hallo Frank,


Ich überlege schon lànger, ob es nicht eine gute Idee wàre, die Idee von
FPGAs nicht auch für analoge Schaltungen einzusetzen. Es gibt da schon
mehrere Anbieter, z.B. den hier: http://tinyurl.com/yruxdn . Ist nicht nur
wàhrend der Entwicklung nützlich, da man ohne umstecken oder umlöten
schnell mal etwas ausprobieren kann, oder sogar ganze Testreihen mit
unterschiedlichen Bauteilwerten durchführen kann (geht mit PSpice bestimmt
auch, aber in real hat man doch eine größere Sicherheit, daß das auch
wirklich làuft), sondern man kann es auch im fertigen Produkt einsetzen,
z.B. per Firmware-Update auch gleich eine bessere Schaltung updaten oder
mehrere Funktionen in einem Geràt unterbringen, die dann zur Laufzeit in
den Chip downloadbar sind.




At $21.88? I don't think so ...

Bei mir darf oft die ganze fertige Platine nur ein Zehntel davon kosten,
inklusive Endtest und Verschiffung.


Schrànkt die Implementierung von verànderlichen Widerstànden mittels
geschalteter Kapazitàten das Anwendungsgebiet aber nicht stark ein? Könnte
man damit z.B. ein Radioempfànger bauen, oder müssten die Schaltfrequenzen
dann im GHz-Bereich liegen und wie würde das die Schaltung stören?




Es gibt vieles, was mit Switch Caps nicht fluppt. Die EMV koennte man
allerdings in den Griff bekommen, damit hatte ich bisher keine Problems.
Allerdings setze ich geschaltete Kapazitaeten weniger als einmal im Jahr
in Designs ein.


Wie wàre es, wenn man ein paar Dutzend digitale Potis nimmt, wie das hier:
http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX5128.pdf , in Kombination mit einem
Haufen digital ansteuerbarer Schalter, wie dem hier:
http://tinyurl.com/2fgaf4 ? Ein kleiner Microcontroller und eine Schlange
kaskadierter Schieberegister mit Parallelausgang zur Konfiguration würden
das dann vervollstàndigen. Sollte eigentlich nicht schwierig zu entwerfen
sein. Man müsste sich aber über die optimale Routinganordnung ein paar
Gedanken machen und wohl ein Kompromiss finden zwischen
alles-mit-allem-verbinden und nur-wenige-Stromschienen.

Was für Bauteile müsste man noch einbauen und routen können? Per OP können
ja beliebig große Kondensatoren und Induktivitàten simuliert werden, aber
kann man damit wirklich alles simulieren, was man mit diskreten Bauteilen
auch aufbauen kann?




Wenn man spezielle Teile wie PIN Dioden braucht, Pustekuchen. Mit Spulen
wuerde das auch so eine Sache ...

Im Ernst, analoge Schaltungsentwicklung geschieht mit sehr viel Planung,
Rechnen und eventuell etwas Simulieren, aber ohne viel Rumprobieren.
Spaeter werden allenfalls hie und da Bauteilwerte geaendert, am
eigentlich Layout ruettelt man aber kaum. Die ganzen SoC Chosen haben
mit bisher nicht aus dem Stuhl gerissen. Die Daten der darauf
angebotenen Bauteile sind <gaehn...>, naja, meist eher untere Schublade.
In der Regel gibt es eh nur Sachen wie Opamps, keine freien Transistoren
oder so.

Gruesse, Joerg (der das schon >20 Jahre lang macht)

http://www.analogconsultants.com

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