混合信号系统的MATL金宝appAB和Simulink

分析,设计和验证模拟和混合信号系统

使用MATLAB®和模拟金宝app®用于混合信号系统的行为建模、快速设计探索、预设计分析和验证。

为了开始设计混合信号集成电路(ICs),您可以使用pll和adc的混合信号Blockset™模型。构建块具有数据表规格和包括模拟损伤的特征。内置的分析工具和测量测试平台可以帮助您减少验证工作。

对于高速链路的设计和分析,如PCI Express®, USB、DDR和以太网,您可以使用SerDes Toolbox™构建和评估信道均衡方案,并自动生成用于信道模拟的IBIS-AMI模型。

使用MATLAB和Simulin金宝appk,您可以:

  • 创建锁相环,dac, adc, SerDes, SMPS和其他混合信号系统的行为模型
  • 按照自顶向下的方法评估模拟-数字设计的折衷
  • 通过联合仿真或创建SystemVerilog模块和IBIS-AMI模型,将系统级模型链接到EDA工具
  • 在生产测试芯片前验证设计,包括模拟/数字硬件和控制逻辑

“电路级模拟花了三天时间。使用MATLAB和Simulink金宝app,我们将仿真时间缩短到一分钟。”

Uehara,爱普生丰田公司

混合信号分析

在最高级别的抽象中,您可以使用MATLAB分析基本系统架构;例如,哪个更好:第二个或三阶Sigma-Delta调制器?什么类型的pll是最好的?Bode Plots关于系统稳定性的说明是什么?

在Matlab和Simulink中使用分析工具探索设计空间,并找到金宝app您设计的最佳起点。例如,混合信号块集使用MATLAB功能来执行PLL和快速设计环路过滤器的闭合和开环静态分析。

MATLAB提供比C / C ++等传统编程语言更高的分析和可视化功能。但是,您不必放弃您现有的投资;Matlab与微软合作®Excel®和C / c++。


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混合信号自上而下设计

使用和精心制作行为模型和测量试验台,以实现更快的设计和验证。在Si金宝appmulink中,您可以在不同级别的抽象中使用控制逻辑和数字硬件进行模拟电路。

使用“传输功能”抽象级别的连续时间信号或使用Simscape Electrical™来描述模拟电子设备,以模拟电压和电流和诸如RLC元件,OP-AMP和开关的电流和组件。

在算法级别使用浮点精度描述数字电子或使用任意长度的定点数据类型执行位精确模拟,包括量化和饱和效应。最后,针对asic和fpga生成可合成的HDL代码。

使用MATLAB函数或statflow描述算法级的控制逻辑和状态机®.您可以使用定点数据类型,并决定是使用嵌入式C/ c++代码生成来针对微控制器,还是生成可合成的HDL代码来针对asic和fpga。


混合信号验证

系统级模型必须链接到设计流程中的下一个阶段。您有不同的方法可以使用MATLAB和SIMULINK模型作为SPICE模型,HDL代码或硬件的金宝app测试线束。

协同仿真是不同工具之间的运行时链接;在每个仿真时间步骤中,工具之间交换数据,使它们能够一起运行来模拟模型。在模拟域,Cadence®Virtuoso.®AMS Designer提供Cosimulation链接到Simulink。金宝app在数字域中,HDL Verifier™提供了与循环测试中的第三方HDL模拟器和FPGA板的链接。

对于功能验证环境中的回归测试和重用,您可以将MATLAB算法和Simulink模型作为SystemVerilog模块导出,利用DPI-C接口。金宝app

您可以使用MATLAB分析IC仿真结果,更有效地可视化数据,并使用优化、机器学习或深度学习技术进一步完善行为模型。

混合信号验证的最后一级是设备测试。在这个阶段,MATLAB和Simulink与各种测试金宝app设备集成,使您可以通过模型创建测试向量,控制测试设备,并分析结果的测试系统。


锁相环(PLL)

晶体管级模型是准确的,但当涉及到锁相环(PLL)设计时,速度非常慢。反馈环路通常需要长时间的仿真来捕获锁定时间,并需要小的仿真时间步长来准确预测相位噪声影响。金宝appSimulink和混合信号块使用可变步长求解器,导致非常快速的锁相环仿真,而不需要过采样。

通过其控制设计遗产,Simulink具有模拟引擎,在模拟具有反馈回路金宝app的系统时非常有效。行为建模和更快的仿真方法的组合使工程师能够从几天或几分钟开始切割PLL设计的模拟时间。


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数据转换器(ADC / DAC)

快速模拟连续和离散时间信号的能力是模数转换器(adc)设计和验证的关键。因为Simuli金宝appnk允许在相同的模拟和数字硬件环境中建模,所以您可以在SPICE工具所需的一小部分时间内设计一个ADC。

使用Simulink进行快速ADC设计可以更快地进行参数金宝app扫描,允许工程师在更短的时间内执行详细的验证。使用混合信号块集测试平台,您可以快速评估积分和微分非线性和噪声性能。


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SerDes和高速链路

在高数据速率下运行的Serdes串行和DDR并联均衡系统的分析和仿真可以慢慢模拟探测项目交付时间并限制设计探索的范围。

Serdes Designer App允许您在几分钟内分析任意高速通道均衡方案,包括使用NRZ或PAM4信号进行预加重和均衡的不同架构。从应用程序中,您可以自动生成Simulink模型以进一步优化自适应均衡算法,或者您可以从您金宝app自己的模型开始并添加您的专有算法。对于系统集成和频道验证,您可以使用Serdes工具箱自动生成双重IBIS-AMI模型。


RF功率放大器的数字预失真(DPD)

数字预失真在理论上很简单,但在实际应用中却很困难。MATLAB为控制测试设备、分析复杂数据和构建dsp或fpga算法提供了统一的环境,同时深入了解射频功率放大器(PA)带来的影响。

在MATLAB中,您可以轻松构建基于修改Volterra系列的PA模型,包括内存和非线性,并使用RF Blockset™电路包络模拟它。使用您自己的DPD算法在闭环中模拟RF PA,允许您在进入实验室之前估计时间、量化和额外的RF效应。