Alanda programlanabilir analog diziler ile analog devre yapılarının gerçekleştirilmesi

Abstract

FPAA (Field Programmable Analog Array-Alanda Programlanabilir Analog Diziler) tabanlı sistemler esnek tasarımlı oluşu, dışarıdan herhangi bir bağlantıya ihtiyaç duyulmayarak devre karmaşasını ortadan kaldırmaları, mikrokontrolör ile çalışmaya elverişli olmaları, birçok transfer fonksiyonunu gerçekleştirebilmeleri ve en önemlisi yeniden programlanabilir olmaları gibi özelliklerinden dolayı, analog devre tasarımlarının gerçekleştirilmesi için uygun yapılardır.Bu çalışmanın ilk bölümünde FPAA'lere kısa bir giriş yapılmış olup bu teknolojiye neden ihtiyaç duyulduğu anlatılmıştır.İkinci bölümde, FPAA genel mimarisinden, tarihsel gelişiminden bahsedilmiştir. Tez çalışmasında kullanılan Anadigm ™ tarafından üretilen AnadigmApex AN231E04 entegre devre kartı ve FPAA ile yapılan uygulamalar hakkında detaylı bilgi verilmiştir. Filtre yapıları (kaskat bağlı ve n. dereceden filtreler), filtre yaklaşım metodları, transfer fonksiyonu tanımlama ve çeşitli analog devre yapıları (karşılaştırma, çarpma, bölme, toplama, türev, integral devreleri gibi) incelenip devre üzerinde uygulamaları yapılmıştır. Analog tümdevrelerin AnadigmDesigner2 benzetim programı ve osiloskop görüntüleri üzerinden sonuçları karşılaştırılmıştır. Son bölümde, tez çalışması kapsamında tasarımı yapılan FPAA tabanlı analog devrelerin donanımsal olarak incelemesi yapılmış olup. elde edilen sonuçlar tartışılmış ve değerlendirilmiştir.

FPAA (Field Programmable Analog Array) based systems are designed to be flexible design, eliminating circuit complexity without any external connection, being able to work with microcontroller, performing many transfer functions and most importantly, reprogrammability of the board are suitable for the design of analog circuit designs.In the first part of this study, a brief introduction was made to FPAAs and it was explained why this technology was needed. In the second chapter, the historical development of FPAA general architecture was mentioned. Detailed information about AnadigmApex AN231E04 integrated circuit board, which is produced by Anadigm ™ and also applications made with FPAA was given. Filter structures (cascaded and nth order filters), filter approach methods, transfer function characterization and various analog circuit structures (comparator, multiplier, divider, adder, differentiator, integrator circuits etc.) were examined and applications were made on the circuit.Analog ICs outputs are observed with AnadigmDesigner2 simulation program and the results of these circuits were compared over oscilloscope images.In the last chapter, a hardware analysis of FPAA based analog circuits has been made. The results were discussed and evaluated.