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®和仿真软万博1manbetx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。

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,并为万博1manbetx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®excel.®和C / C ++。


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万博1manbetxmulink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。

使用浮点精度在算法级描述数字电子学,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代码或硬件的测试万博1manbetx工具。

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®艺术大师®AMS Designer提供Simulink的联合仿真链接。万博1manbetx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。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)

晶体管级模型是准确的,但在锁相环(PLL)设计方面时非常慢。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和混合信号块集使用可变步骤求解器,导致非常快速的PLL仿真,而无需过采样。

基于其控制设计传统,Simulink拥有一个仿真引擎,在模拟带有反馈万博1manbetx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

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,或者您可以从万博1manbetx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)

数字预失真理论上简单,但在实际应用中困难重重。MATLAB为控制测试设备、分析复杂数据和构建DSP或FPGA算法提供了一个统一的环境,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。