MATLAB和混合信号万博1manbetx系统的SIMULINK

分析、设计和验证模拟和混合信号系统

使用MATLAB®和Sim万博1manbetxulink®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(IC),可以使用PLL和ADC的混合信号块集™型号。构建块的特点是数据表规范,包括模拟损伤。内置分析工具和测量试验台可帮助您降低验证工作。

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 Toolbox™构建和评估您的信道均衡方案,并自动生成IBIS-AMI模型进行通道仿真。

使用MATLAB和Simulin万博1manbetxk,您可以:

  • 创建PLL,DAC,ADC,SERDES,SMP和其他混合信号系统的行为模型
  • 采用自上而下的方法评估模拟-数字设计权衡
  • 通过共同仿真链接到EDA工具的系统级模型或通过创建SystemVerilog模块和Ibis-AMI模型
  • 在生产测试芯片之前,验证设计,包括模拟/数字硬件和控制逻辑

“电路级模拟需要三天。使用Matlab和Simulink,我们将模拟时间减少到仅一分钟。”万博1manbetx

Jun Uehara,Epson Toyocom

混合信号分析

在抽象的最高层次,您可以使用MATLAB分析基本的系统架构;例如,哪一个更好:二阶还是三阶sigma-delta调制器?什么类型的PLL是最好的?关于系统稳定性,伯德曲线图说明了什么?

使用MATLAB和Simulink中的分析工具探索设计空间,并为您万博1manbetx的设计找到最佳起点。例如,混合信号块集使用MATLAB功能执行PLL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++)更强大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®excel.®和C / C ++。


混合信号自顶向下设计

使用并完善行为模型和测量测试台,以实现更快的设计和验证。在Simulink中,您可以在不同抽象级别上模拟模拟电路、控制逻辑和数字硬件。万博1manbetx

描述在“传递函数”抽象级别使用连续时间信号或使用Simscape Electrical的模拟电子学™ 对电压、电流和元件(如RLC元件、运算放大器和开关)进行建模。

使用浮点精度在算法级描述数字电子产品,或使用任意长度的定点数据类型(包括量化和饱和效应)执行位精度模拟。最后,生成针对ASIC和FPGA的可合成HDL代码。

使用MATLAB函数或Stateflow在算法级别描述控制逻辑和状态机®。您可以使用固定点数据类型并决定是否使用嵌入式C / C ++代码生成或生成用于定位ASIC和FPGA的合成的HDL代码来定位微控制器。


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。使用MATLAB和Simulink模型作为SPICE模型、HDL代码或硬件的测试工具有不同的方法。万博1manbetx

Cosimulation是不同工具之间的运行时链接;在每个模拟时间步骤中,数据在工具之间交换,使它们能够一起运行以模拟模型。在模拟领域,节奏®大师®AMS Designer提供到Simulink的联合模拟链接。在数字领域,HDL验证器™万博1manbetx 提供指向第三方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。万博1manbetx

您可以使用MATLAB分析IC仿真结果,以便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。

混合信号验证的最终水平是设备测试。在此阶段,Matlab和Simulink与各种测试设万博1manbetx备集成,使您能够通过模型,控制测试设备和分析结果构建创建测试向量的测试系统。


锁相环(PLL)

晶体管级车型是准确的,但非常缓慢,当涉及到锁相环(PLL)的设计。反馈回路通常需要长时间模拟以捕获锁定时间和小模拟时间步骤,以准确地预测相位噪声效果。万博1manbetxSimulink和混合信号模块库使用可变步长求解的结果非常快PLL仿真,无需过采样的。

Simulink的控制设计传承了Simulink的模拟引擎,在模拟带万博1manbetx有反馈回路的系统时非常高效。行为建模和更快的模拟方法的结合使工程师能够将PLL设计的模拟时间从几天缩短到几小时或几分钟。


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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设计和验证模数转换器(ADC)的关键。由于Simulink允许在相同的模拟和数字硬件环境中建模,因此您可以在SPICE工具所需时间的一小部分内设计ADC。万博1manbetx

使用Simulink进行快速ADC设计使得参数扫描更快,万博1manbetx允许工程师在更短的时间内进行详细验证。使用混合信号块集测试台,您可以快速评估积分和差分非线性和噪声性能。


SerDes和高速链路

在高数据速率下运行的SerDes串行和DDR并行均衡系统的分析和仿真可能会使仿真速度减慢,从而威胁项目交付时间并限制设计探索的范围。

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,以进一步完善自适应均衡算法,或者您也可以从自己的模型开始,添加专有算法。对于系统集成和通道验证,您可以使用SerDes工具箱自动生成双IBIS-AMI模型。万博1manbetx


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,但在实践中很困难。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,同时深入了解了RF功率放大器(PA)带来的影响。

在MATLAB中,您可以轻松构建基于改进的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。使用自己的DPD算法模拟闭环中的RF PA允许您在进入实验室之前估算计时,量化和额外的RF效果。