模型

打开系统MSADCSuccessiveApproximation．

模型=“MSADCSuccessiveApproximation”;Open_System（型号）

将交换机设置为默认位置，选择双音源和理想的DAC模型。

set_param（[模型“/源”]，“西南”，' 1 '）;set_param（[模型'/ dac']，“西南”，' 0 '）;

顶级模型由Testbench和正在测试的设备组成。测试窗包括测试信号发生器和时域范围和频谱分析仪，用于测量目的。在模型中以蓝色突出显示的已测试设备包含轨道和保存：，比较器，控制逻辑和充电缩放DAC。

测试信号是双音正弦波或恒定直流电平输入。这个测试信号被采样并保持在ADC的输出字率为10兆赫。采样器的输出作为比较器的一个输入。第二个比较器输入是DAC输出，它是一个渐进的阶梯参考电平。如果采样器的输出大于或等于DAC输出，那么比较器输出逻辑1。当这种情况发生时，相应的输出位被设置为逻辑1。否则，比较器输出一个逻辑0，它不增加ADC输出字。这个单一的比较器只是在逐次逼近转换器中，模拟被转换成数字。

sim(模型);

定义位数（NBits）和ADC转换率（FS.）在Matlab®工作区中。ADC操作时钟速率取决于Nbits和FS.．

nbits = 12;FS = 1E7;adc_clock = fs *（nbits + 2）;

连续近似控制逻辑

此模型使用StateFlow来模拟连续近似控制逻辑。状态机用作序列器，其通过输出与MIDSCALE对应的计数来开始，这在这种情况下是0伏。然后，状态机器一次执行一个比特位置的二进制搜索，以找到与在分辨率的12位内的采样输入信号相对应的计数。

Open_System（[模型'/连续近似逻辑']，'力量'）

在一个特定的位上，如果比较器输出1，则设置该位。否则该位位置将被清除。因为有12位，在比特率时钟下需要12个时钟周期来完成给定输入样本的转换。

在这个模型中，由块标记的ADC内部时钟表示的比特率时钟运行在140MHz。这个时钟比模型左上角标记为Conversion clock的块所表示的采样率时钟快14倍。在从第11位到第0位的控制逻辑序列之后，转换结束(EOC)线走高，告诉DAC电路复位。

DAC电路级实现

电路级DAC采用分段阵列格式的多级充电比例电容器阵列。这种结构提供了几个优点，包括减少面积或部件数量，内置采样和保持，低功耗，以及在没有分裂阵列的情况下所需的相对较小的电容值范围。

在这个模型中有两个版本的数模转换器(DAC)，一个在电路级，第二个代表理想的DAC行为。理想的DAC块接受输入计数并将其乘以

以产生输出比较电压[1]。

设置开关以启用电路级DAC模型。运行模型。

set_param（[模型'/ dac']，“西南”，' 1 '）;sim(模型);

此特定的充电缩放阵列使用每级的二加权电容总数为提供总共的阶段DAC分辨率的位。每级的二值加权电容值为，， 和．电容越大，对应于特定级中的较高位元位置。例如，设置低侧电容高有4倍的输出电压冲击相对设置的低侧电容器高。

如果更改变量的值Nbits，转换器的物理位数，需要修改DAC的电路电平实现。理想的DAC实现和控制逻辑是根据比特数来参数化的。

Open_System（[模型'/电路级别12位DAC']，'力量'）

每个阶段都由具有值的缩放电容分隔．缩放电容器的作用是衰减各级输出电压的输出电压。这个阶段离DAC输出节点越远，衰减就越大。衰减是8x每缩放电容对应．

三个MSB最接近输出，位0,1和2，而LSB，位10,11和12最远。在任何给定的时间，DAC都是两种模式之一。它是基于特定输入计数产生输出电压，或者当EoC线路高时时它正在复位。当EOC变高时，DAC中的每个电容器的低端切换到地而不是数据，从而将电荷的电容器排出以准备接下来的近似。这有效地排出了对下一个输入样本的电容器电压网络准备它。

测量Testbench

来自混合信号块集™的ADC Testbench块可以提供ADC的性能分析。

在DC模式下，ADC TestBench测试ADC的线性。测试结果用于生成偏移和增益误差测量，这些屏蔽显示在块掩码上。通过ADC TestBench块屏蔽上的按钮可用于导出或可视化的完整测试结果。

bdclose（模型）;模型=“MSADCSAR_DC”;Open_System（型号）;sim(模型);

ADC TestBench的AC模式提供了对ADC的频率性能的洞察，包括eNOB（有效位数），最大测量的转换延迟和转换器的噪声底板的测量值。这些测量显示在模拟后的块图标上，可通过块掩码上的按钮导出。

模型='msadcsar_ac';Open_System（型号）;set_param（[模型'/ dac']，“西南”，' 1 '）;

参考

版权所有2019-2020 The MathWorks, Inc。保留所有权利。