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亚稳态损伤对Flash ADC的影响

这个例子展示了如何通过添加亚稳态概率作为减值来定制一个flash模数转换器(ADC)。您可以测量亚稳态概率损害来验证您的实现。实例还说明了亚稳态对闪光模数转换器动态性能的影响。当比较器的数字输出是模糊的(既不是0也不是1),输出被定义为亚稳态。不明确的输出表示为.该示例模型使用MATLAB函数块将亚稳态损伤添加到flash ADC架构中。另一个子系统动态地报告亚稳态概率。

定制Flash ADC

提取flash ADC的内部结构,添加自定义损伤。从Mixed-Signal Blockset™库中添加一个Flash ADC块到Simulink®画布中。万博1manbetx在面具下面找到ADC的平面结构。复制并粘贴完整的结构到另一个新的空白画布。

删除时钟生成器块,因为它不用于提供开始转换时钟。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

一个N-bit flash ADC使用$ $ {2 ^ {Nbits}} $并行比较器。Flash ADC Comparators子系统本身是基于MATLAB®代码。在模拟开始之前,比较器计算各个参考电压并将它们存储在一个矢量中。在每个指定的边上,使用MATLAB比较向量的能力将输入与参考进行比较。这将生成类似于真正的flash ADC的温度计代码,没有延迟N模型中的各个比较器块。

要创建一个10位ADC,请设置比特数(nbits)10输入范围[1],INL向量0触发类型是否保持默认值前沿

故障感知计数器

故障感知计数器子系统实现了flash ADC架构中的缺陷。真正的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的元素和,并将该和应用于查找表,以模拟缺失的代码,或者称为冒泡。

设置Fault Aware Ones Counter参数:比特数(nbits)10输入范围[1],泡沫代码[]触发类型是否保持默认值前沿

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Flash 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引用库之间的库链接。集输入动态范围[1]而且双极数据类型

实现亚稳态概率作为Flash ADC的减值

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函数块的触发子系统。MATLAB函数块设置温度计代码信号为nan用均匀随机数发生器产生的概率。块重置下一个相关边的信号,这就是为什么使用触发子系统。使用此代码来实现亚稳态损伤子系统。

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

提供您希望通过连接到的常量块实现的亚稳态概率概率端口。

实现亚稳态概率的测量

为了测量亚稳态损伤,计数的数量nan并将其除以在完整模拟过程中产生的总比较器输出的数量。亚稳态概率测量的简万博1manbetx单Simulink实现如下:

进口为:

  • ADC输出-接收由flash ADC生成的输出数字代码。

  • 就绪信号-接收代表数字转换发生速率的就绪信号。数字代码在“就绪信号”端口接收到的信号的每个上升沿生成。

亚稳态测量的模拟

下面的模型将定制的闪光ADC与其输出连接到亚稳态概率测量系统。在模型中,你有一个10位flash ADC,亚稳态概率为1e-6。刺激子系统产生100hz的模拟信号和频率为100mhz的开始转换时钟。ADC以开始转换时钟频率定义的速率工作。仪表板范围提供概率数随时间变化的行为。显示块显示子系统正在测量的当前概率。您必须运行模拟足够长的时间,以查看概率数确定为所需值,在本例中为1e-6。

NBits = 10;model1 =“flashAdc_metastability.slx”;open_system (model1);open_system ([bdroot,/时间范围的]);sim (model1);

亚稳态对ADC动态性能的影响

可以观察亚稳态对adc动态性能的影响。该模型显示了两种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nan0。这是因为数字输出带nan不能被频谱分析仪识别为频谱分析的有效信号。附加一个ADC AC测量块,以观察各种性能指标,如信噪比,ENOB,噪声底等。仿真结果表明,AC分析导致亚稳态ADC的性能显著下降,如较低的ENOB和较高的噪声下限所示。

model2 =“flashAdc_metastability_Effect.slx”;open_system (model2);sim (model2);

另请参阅

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