可编程逻辑器件在高准确度A／D转换器中的应用

【摘　要】　介绍了可编程逻辑器件的结构、优点，及其在一种高准确度A／D转换器中的应用。设计中采用了通用阵列逻辑芯片GAL16V8。
    关键词：可编程逻辑器件，通用阵列逻辑，A／D转换器

1　引　言
　　可编程逻辑器件（PLD）是当今国际上流行的新一代数字系统逻辑器件。它主要是一种“与－或”两级式结构器件，除了具有高速度、高集成度性能之外，其最大的特点就是用户可定义其逻辑功能。因此PLD能够适应各种需求，大大简化系统设计，缩小系统规模，提高系统可靠性，受到广大工程技术人员的青睐。
　　可编程逻辑器件种类繁多，性能各异，主要有以下几种基本类型：可编程只读存储器（PROM），现场可编程逻辑阵列（FPLA），编程阵列逻辑（PAL），通用阵列逻辑（GAL）。通用阵列逻辑GAL（Generic ArrayLogic）是新一代的可编程逻辑器件，是采用先进的E2CMOS工艺制造的大规模集成电路，是新产品设计的理想器件。用户可将设计的逻辑电路通过IBM－PC机对GAL芯片编程。编程过程可分为三步：（1）根据设计要求写出与或逻辑表达式的布尔方程；（2）利用编译器，由计算机辅助编程，得到阵列的熔丝图，并验证其正确性；（3）由于GAL的立即电可擦性，把编译器的输出送入编程器。编程器便按已确定的熔丝图将新的内部结构信息存储起来。这种编程方法简单易行。
2　系统组成与系统设计
2．1　系统的组成
    我们介绍的系统是一种基于两次采样的高准确度A／D转换器。它的计数容量可达两百万码，相当于六位半的A／D转换器，是目前国内所能做到的一种较高准确度的A／D转换器。它的工作原理是对被测信号进行两次采样：第一次采样由双积分型A／D转换器把被测信号高位转换成对应的数字量N2h。第二次采样的定时积分时间要比第一次采样的定时积分时间延长m倍，并用N2h来定时接通相应的基准电压到求和积分器。定值积分时则改用小基准电压Es／n来进行放电，从而获得与被测信号低位相应的读数N2l。综合两次采样结果，A／D转换器的总计数值为：mnN2h＋N2l。它
的总体框图如图1所示。