Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/HardWare/Siemens/A19840827Elc010.shtml

Однокристальный кодек-фильтр, не требующий применения внешних компонентов

Стремясь завоевать прочные позиции на бурно развивающемся рынке интегральных схем для цифровых АТС, западногерманская компания Siemens AG (Мюнхен) готовит к выпуску однокристальную программируемую схему кодека-фильтра с малым потреблением мощности, обеспечивающую высокое качество передачи без применения внешних компонентов и, следовательно, не требующую никаких подстроек. Эта ИС, PEB260, содержит около 36 тыс. транзисторов на кристалле площадью 39,9 мм2. В активном режиме работы кодек-фильтр РЕВ260 потребляет мощность менее 120 мВт, а в ждущем режиме — около 40 мВт.

В ИС Sicofi фирмы Siemens аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразования выполняются с частотой дискретизации, значительно большей, чем требуется
В ИС Sicofi фирмы Siemens аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразования выполняются с частотой дискретизации, значительно большей, чем требуется обычно для АЦП. Всю фильтрацию в этой ИС производит один цифровой процессор сигналов.

Новый кристалл разработан для цифровых АТС с платами линейных комплектов. Такая архитектура АТС предложена компанией Siemens и фирмой Intel Corp. (Санта-Клара, шт.Калифорния) и начинает постепенно завоевывать все более широкое признание у изготовителей связной аппаратуры во всем мире. В таких АТС кристалл кодека-фильтра с аналоговой стороны сопрягается с абонентским комплектом, а по цифровым сигналам — с контроллером периферийного оборудования плат. Последний в свою очередь сопрягается с шиной для передачи ИКМ и управляющих сигналов.

По словам Лотара Лераха, управляющего проектированием и конструированием связных схем в объединении компонентов компании Siemens в Мюнхене, ИС РЕВ260 функционально близка схеме абонентского комплекта с обработкой сигналов звукового диапазона (SLAC)

Am7901 фирмы Advanced Micro Devices Inc. (Саннивейл, шт.Калифорния)1{Электроника, 1982, №9, с.24}. В обеих ИСдля аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразований используется значительно большая,, чем требуется обычно для АЦП, частота дискретизации2{В схеме SLAC эта частота равна 512 кГц, что позволило построить АЦП с интерполяцией и использоватьгрубые уровни квантования. — Прим. ред.}, а для выполнения функций фильтрации — методы цифровой обработки сигналов.

Малое потребление мощности. Однако схема PEB260 изготовлена по К/МОП-технологии и поэтому потребляет втрое меньше мощности, чем n-канальная МОП-схема фирмы AMD. Для ее работы не нужны никакие внешние схемы, а в ее цифровой секции для фильтрации используется всего один процессор сигналов (в схеме Am7901 таких процессоров два).

ИС Am7901 предназначена для архитектур АТС, в которых кодек-фильтр подключается непосредственно к шине ИКМ-передачи. Поэтому она не взаимозаменяема со схемой компании Siemens, которая подключается к ИКМ-шине через контроллер периферийной платы.

ИС PEB260 не только выполняет стандартные функции кодирования — декодирования И; фильтрации, возлагаемые на кодеки в цифровых АТС, но и позволяет реализовать целый ряд программно задаваемых дополнительных функций. Более широко эта схема известна под названием Sicofi (signal processing codec filter — кодек-фильтр с обработкой сигналов). В число дополнительных функций входят подстройка полного электрического сопротивления на зажимах линии, подавление эхо-сигналов и балансировка дифсистемы, а также управление уровнем сигнала и коррекцией частотной характеристики. До сих пор эти функции обычно выполнялись, как объясняет Дитер Фогель, управляющий проектом Sicofi, отдельными внешними схемами.

Конструкторы фирмы Siemens сумели избежать применения внешних компонентов, использовав несколько технических решений. Во-первых, в системе тактовый сигнал для ИС PEB260 формируется контроллером плат периферийного оборудования, включающего интегральную схему фазовой автоподстройки (ФАП) для генерации тактового сигнала с частотой 4,096 МГц для арифметико-логического устройства процессора сигналов; это позволяет отказаться от внешнего кварцевого генератора. Во-вторых, все аналоговые функции реализуются в самой ИС, что устраняет потребность в любых подстраиваемых внешних компонентах. И наконец, в ИС предусмотрены схемы возбуждения сигналов, совместимые с уровнями ТТЛ.

Разрешающая способность. Выбранная повышенная частота дискретизации 128 кГц, в 16 раз более высокая по сравнению с основной 8-кГц частотой дискретизации при ИКМ, позволяет получить высокую точность АЦП путем усреднения большого числа грубых уровней квантования. Этот подход основан на том, что между нужной точностью преобразования и частотой дискретизации существует некоторая корреляция. Преимущества данного метода заключаются в том, что он требует меньшего числа компонентов по сравнению со схемами кодирования методом последовательных приближений (такие схемы используются в некоторых кодеках-фильтрах, например в ИС 29C51 фирмы Intel). Метод последовательных приближений требует большего числа прецизионных аналоговых схем.

В ИС Sicofi фильтрация выполняется методами цифровой обработки сигналов, ибо такие методы (в отличие от методов с использованием фильтров на переключаемых конденсаторах, примененных в некоторых конкурирующих приборах) позволяют точно задавать характеристики фильтров, делают фильтры менее восприимчивыми к изменениям параметров и обеспечивают низкий уровень переходного влияния.

Вся фильтрация, как подчеркивает руководитель проекта Фогель, выполняется всего одним процессором — специализированным процессором сигналов с арифметическими операциями масштабного преобразования и сложения. Для обеспечения устойчивой работы его арифметико-логическое устройство дополнено логической схемой обнаружения переполнения и коррекции, которая выполняет переключение первого и последнего разрядов [No.19, pp.32,37].

Джон Гош

Дочерние статьи:

Большая ставка на ИС Sicofi

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 57, No.17 (698), 1984г - пер. с англ. М.: Мир, 1984, стр.16

ElectronicsWeek Vol.57 No.19 August 20, 1984 A McGraw-Hill Publication

ElectronicsWeek Vol.57 No.20 August 27, 1984 A McGraw-Hill Publication

Раздел: ОБОЗРЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

Тема:     Интегральные схемы





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:44 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/HardWare/Siemens/A19840827Elc010.shtml