混合信号系统的MATL金宝appAB与Simulink

分析,设计和验证模拟和混合信号系统

使用MATLAB®和仿真软金宝app件®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。

要开始设计混合信号集成电路(IC),可以使用混合信号块集™ PLL和ADC的型号。构建块以数据表规范为特征,包括模拟损伤。内置的分析工具和测量测试台可以帮助您减少验证工作。

用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工具箱™ 建立和评估您的信道均衡方案,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PLL、DAC、ADC、SERDE、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

“电路级模拟耗时三天。使用MATLAB和Simulink,我们将模拟时间缩短到一分钟。”金宝app

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混合信号分析

在抽象的最高层次上,您可以使用MATLAB来分析基本的系统架构;例如,二阶调制器和三阶调制器,哪个更好?什么样的锁相环是最好的?关于系统稳定性,波德图说明了什么?

使用MATLAB和Simulink中的分析工具来探索设计空间,并为金宝app您的设计找到最佳起点。例如,混合信号块集使用MATLAB功能来执行锁相环的闭环和开环静态分析,并快速设计环路滤波器。

MATLAB提供了比电子表格或传统编程语言(如C/ c++)更好的分析和可视化功能。然而,你不必放弃现有的投资;MATLAB与微软合作®擅长®并使用C/C++。


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混合信号自顶向下设计

使用和细化行为模型和测量测试平台,以实现更快的设计和验证。在Si金宝appmulink中,您可以在不同抽象级别上模拟模拟电路以及控制逻辑和数字硬件。

描述模拟电子,要么在“传递函数”抽象级别使用连续时间信号,要么使用Simscape Electrical™建模电压、电流和组件,如RLC元件、运算放大器和开关。

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++代码生成来瞄准微控制器,还是生成可合成的HDL代码来瞄准ASIC和FPGA。


混合信号验证

系统级模型必须与设计流程中的下一个阶段相联系。您有不同的方法使用MATLAB和Simulink模型作为SPICE模型、HDL代码或硬件的测试金宝app工具。

协同模拟是不同工具之间的运行时链接;在每个模拟时间步,工具之间交换数据,使它们能够一起运行以模拟模型。在模拟领域,Cadence®艺术大师®AMS Designer提供Simulink的联合仿真链接。金宝app在数字领域,HDL验证器™提供了第三方HDL模拟器和fpga板的链接,用于环路测试。

为了在功能验证环境中进行回归测试和重用,可以利用DPI-C接口将MATLAB算法和Simulink模型导出为SystemVerilog模块。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。在此阶段,MATLAB和Simulink与各种测试设备集成,使您能够构建测试系统,通过模型创建测试向量,控制测试设备,并分析结果。金宝app


锁相环(PLL)

晶体管级模型是精确的,但在锁相环(PLL)设计方面非常缓慢。反馈回路通常需要较长的模拟来捕获锁定时间,需要较小的模拟时间步长来准确预测相位噪声效应。Simulink和混合信号块集使用可变步长解算器,可实现非常快速的PLL模拟,而无需过采样。金宝app

基于其控制设计传统,Simulink拥有一个仿真引擎,在模拟带有反馈金宝app循环的系统时非常高效。行为建模和更快的仿真方法的结合使工程师能够将锁相环设计的仿真时间从几天减少到几小时或几分钟。


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数据转换器(ADC和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设计可以实现更快的参数金宝app扫描,使工程师能够在更短的时间内执行详细的验证。使用混合信号块集测试台,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

SerDes串行和DDR并行均衡系统在高数据速率下运行的分析和仿真可能会使仿真慢到难以进行,这威胁到项目交付时间,并限制了设计探索的范围。

SerDes Designer应用程序允许您在几分钟内分析任意高速信道均衡方案,包括不同的预强调和均衡架构,使用NRZ或PAM4信号。从应用程序中,您可以自动生成Simulink模型,以进一步完善自适应均衡算法,或者您可以从金宝app您自己的模型开始,并添加您的专有算法。对于系统集成和通道验证,可以使用SerDes Toolbox自动生成双IBIS-AMI模型。


射频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,您可以轻松地基于修改的Volterra级数建立PA模型,包括内存和非线性,并使用RF块集对其进行仿真™ 电路包络。使用您自己的DPD算法在闭环中模拟RF PA,允许您在去实验室之前估计定时、量化和额外的RF效果。