主要内容

Flash-ADC的亚稳态损伤效应

此示例显示如何自定义闪存模数转换器(ADC)通过将亚稳态概率添加为损伤。您可以测量亚稳态概率损伤以验证您的实现。该示例还显示了亚稳态对闪存ADC动态性能的影响。当比较器的数字输出不明确时(既不是零也不是一),输出定义为亚稳态。不明确的输出表示为.这个示例模型使用MATLAB函数块添加亚稳态损害到flash ADC架构。另一个子系统在飞行中报告亚稳态概率。

定制Flash ADC

提取闪存ADC的内部结构以添加自定义的损坏。从混合信号块集中添加闪存ADC块™ 将库复制到Simulink®画布。查看遮罩下的ADC平面结构。将完整结构复制并粘贴到另一个新的空白画布上。万博1manbetx

删除时钟生成器块,因为它不用于提供开始转换时钟。一个外部刺激子系统用于此目的。flash ADC现在由三个主要组件组成:

  • Flash ADC比较器

  • 故障感知计数器

  • 输出数据类型

Flash ADC比较器

N-bit flash ADC使用$ $ {2 ^ {Nbits}} $并行比较器。Flash ADC比较器子系统本身是基于MATLAB®代码。在模拟开始之前,比较器计算单个参考电压并将它们存储在一个矢量中。在每条指定的边上,使用MATLAB比较向量的能力将输入与参考值进行比较。这产生的温度计代码类似于真正的flash ADC,没有滞后N模型中的单个比较器块。

要创建10位ADC,请设置位数(nbits)10,输入范围[1],INL向量0触发类型保持其默认值上升沿

故障感知计数器

故障感知计数器子系统实现闪存ADC体系结构中的损伤。实际ADC通过逻辑电路处理从温度计到二进制的转换。该子系统获取比较器存储的向量元素的总和,并将该总和应用于查找表,以模拟缺失的代码,也称为气泡.

设置故障感知计数器参数:位数(nbits)10,输入范围[1],泡沫代码[]触发类型保持其默认值上升沿

输出数据类型

输出数据类型子系统处理从故障感知计数器输出的数据类型到闪存ADC掩码上指定的数据类型的转换。

断开输出数据类型块与其参考库之间的库链接。集输入动态范围[1]双极型数据类型

将亚稳态概率作为闪存ADC的损伤

为了增加亚稳态损伤,在Flash ADC比较器子系统之后放置一个带有MATLAB功能块的触发子系统。MATLAB功能块将温度计代码信号设置为南斯概率来自于均匀随机数生成器。该块重置下一个相关边缘上的信号,这就是为什么使用一个触发子系统。使用此代码实现亚稳态损害子系统。

y =亚稳度(u,概率)% mult = ones(size(u));% mult(rand(size(u)) < Probability(1)) = NaN;%亚稳性= NaN%y=u.*mult;%结束

提供要通过连接到的常量块实现的亚稳态概率可能性端口。

实现了亚稳态概率的测量

为了测量亚稳态损伤,计算南斯遇到并除以完整模拟期间生成的比较器总输出数。亚稳态概率测量的简单Simulink实现为:万博1manbetx

这些项目包括:

  • ADC输出-接收由flash ADC生成的输出数字代码。

  • 就绪信号-接收就绪信号,该信号表示数字转换发生的速率。数字代码在“就绪信号”端口接收的信号的每个上升沿生成。

亚稳度测量的模拟

以下模型将定制的flash ADC与其连接到亚稳态概率测量系统的输出相结合。在该模型中,添加了一个亚稳态概率为1e-6的10位flash ADC。刺激子系统生成100 Hz的模拟信号和频率为100 MHz的启动转换时钟。ADC工作以启动转换时钟频率定义的速率运行。仪表板范围提供随时间变化的概率数行为。显示块显示子系统测量的当前概率。您必须运行模拟足够长的时间,才能看到概率数稳定在所需值,在这种情况下为1e-6.

NBits=10;模型1=“flashAdc_metastability.slx”; 开放式系统(模型1);开放式系统([bdroot,“/时间范围”]);sim (model1);

亚稳性对ADC动态性能的影响

可以观察亚稳性对adc动态性能的影响。模型显示了两种flash ADC系统的设置:一种是有亚稳态的,另一种是没有亚稳态的。一种后处理块,它接收受损的数字输出并将其转换南斯0。这是因为数字输出带有南斯频谱分析仪无法将其识别为用于频谱分析的有效信号。请连接ADC AC测量块以观察各种性能指标,如SNR、ENOB、噪声下限等。仿真结果表明,AC分析导致具有亚稳态的ADC的性能显著下降,如ENOB较低和no较高所示在地板上。

模型2=“flashAdc\u亚稳态\u效应.slx”;open_system (model2);sim (model2);

另见

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