Eine FPAA-Architektur zur rekonfigurierbaren Instantiierung von zeitkontinuierlichen Analogfiltern

Im Folgenden wird eine neue Methodik von FPAAs (Field Programmable Analog Arrays) gezeigt, die speziell für die Instantiierung von zeitkontinuierlichen (continuous-time, CT) Analogfiltern in Hardware entwickelt wurde. Die Chiptopologie beinhaltet 17 digital konfigurierbare analoge Blöcke (configurable analog blocks, CABs), die durch ein hexagonales Netzwerk miteinander verbunden sind. Jeder CAB ist aus einstellbaren Gm-C Integratoren aufgebaut, welche das analoge Signal sowohl formen und seinen Weg durch die Matrix festlegen, gleichzeitig aber auch die Grundbausteine für zeitkontinuierliche Hochfrequenzfilter darstellen. Intelligente Pufferspeicher für die Ein-/Ausgänge (IO-buffer) garantieren die Rekonfigurierung der Matrix mit minimaler Störung des kontinuierlichen Analogsignals. Die Architektur wird als Hardwareplattform für beliebige Schaltungen, welche aus einer gegebenen Anzahl an Gm-C-Zellen bestehen, eingeführt und verifiziert bevor eine exemplarische Instantiierung eines Butterworth Filters 4. Ordnung in Biquad Anordnung gezeigt wird.