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基于verilog-A数控LC振荡器系统的行为级建模

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半导体技术 2009年第4期34卷 375-380页

作者：周郭飞苏厉金德鹏葛宁曾烈光清华大学电子工程系微波与数字通信国家重点实验室

在全数字锁相环中数控振荡器和由∑Δ调制器所构成的系统是一个规模很大的电路,采用传统的电路级描述难以在现有的EDA工具中仿真。为此提出了一种基于Verilog-A语言的行为级建模方法来对系统进行仿真。详细介绍了数控振荡器系统中各模... 详细信息

在全数字锁相环中数控振荡器和由∑Δ调制器所构成的系统是一个规模很大的电路,采用传统的电路级描述难以在现有的EDA工具中仿真。为此提出了一种基于Verilog-A语言的行为级建模方法来对系统进行仿真。详细介绍了数控振荡器系统中各模块的建模方法,并给出了各模块建模的关键代码。仿真结果表明对数控振荡器的行为模型不仅能提高仿真效率还能很好模拟实际系统。该行为模型具有较好的实用性,所得结果可用于指导具体电路的设计。

关键词：数控振荡器 ∑Δ调制器全数字锁相环 Verilog-A 关键代码行为级建模

一种流水线ADC及其非理想特性的行为级建模设计

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中国电子科学研究院学报 2019年第6期14卷 652-659页

作者：王晓岚王海晖天津渤海职业技术学院天津300402 武汉工程大学武汉430205

为了采用行为级模型来模拟结构复杂的ADC变换器的电气性能,本文提出了一种流水线ADC的行为级建模设计。首先提出流水线ADC行为级建模设计采用开关电容器电路构建,它由任意级联的k级流水级、前端采样保持(S/H)电路和数字校正逻辑构成,并... 详细信息

为了采用行为级模型来模拟结构复杂的ADC变换器的电气性能,本文提出了一种流水线ADC的行为级建模设计。首先提出流水线ADC行为级建模设计采用开关电容器电路构建,它由任意级联的k级流水级、前端采样保持(S/H)电路和数字校正逻辑构成,并给出了它们的具体模块电路实现及行为级模型;然后通过考虑流水线ADC的各种非理想特性如运算放大器的非理想特性参数(白噪声、有限直流增益、有限带宽、转换速率和饱和电压)、开关的非理想特性和采样时钟抖动,提出了实现这些非理想特性的行为模型。最后采用一个10位流水线ADC在Matlab Simulink中对其理想和非理想建模设计的仿真结果表明,本文提出的流水线ADC的行为级建模设计及其各个构成模块的非理想特性建模是精确和可行的。

关键词：开关电容器流水线ADC 行为级建模采样保持传递函数非理想特性信号重建

14位Single-slope ADC行为级建模与仿真

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现代电子技术 2018年第16期41卷 104-107页

作者：王玉娇黄静孙玲韩笑邓洪海南通大学电子信息学院江苏南通226019 江苏省专用集成电路设计重点实验室江苏南通226019

单斜率型模/数转换器以其简单的结构、较高的分辨率和易于集成的优势,在红外焦平面读出电路设计中被广泛应用。基于Matlab软件环境下的Simulink工具,建立了一个14位Single-slope ADC的系统模型。其充分讨论Simulink工具下电路各单元模... 详细信息

单斜率型模/数转换器以其简单的结构、较高的分辨率和易于集成的优势,在红外焦平面读出电路设计中被广泛应用。基于Matlab软件环境下的Simulink工具,建立了一个14位Single-slope ADC的系统模型。其充分讨论Simulink工具下电路各单元模块的具体实现和信号间的时序关系,给出电路的行为级仿真结果,为Single-slope ADC的集成电路设计与实现提供参考。

关键词：单斜模/数转换器行为级建模红外焦平面 Simulink 集成电路设计功能仿真

14位100MHz流水线ADC行为级建模与仿真

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微电子学 2013年第5期43卷 686-689页

作者：刘旭东戴澜北方工业大学信息工程学院北京100144

传统的基于Matlab/Simulink的高速高精度流水线ADC模型对电路设计具有指导作用,但是与实际电路存在一定的差距。为了提高模型的准确性,通过分析折叠式增益增强型运放的特点,建立基于SMIC 0.18μm混合CMOS工艺的运放传输函数和相对符合... 详细信息

传统的基于Matlab/Simulink的高速高精度流水线ADC模型对电路设计具有指导作用,但是与实际电路存在一定的差距。为了提高模型的准确性,通过分析折叠式增益增强型运放的特点,建立基于SMIC 0.18μm混合CMOS工艺的运放传输函数和相对符合实际的数学模型。将运放建模分析结果与采用同一工艺设计的实际电路仿真结果进行对比,验证了模型的有效性。在考虑实际电路中各种非理性因素的情况下,建立14位100MHz流水线ADC模型,给出了理想情况下与添加非理想因素后流水线ADC模型的输出指标,对实际电路的设计具有指导意义。

关键词：流水线ADC 行为级建模 Matlab Simulink

基于Simulink的后台数字校正流水线ADC行为级建模

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微电子学与计算机 2013年第8期30卷 155-159页

作者：宫月红罗敏金杰喻明艳哈尔滨工业大学微电子中心山东威海264209

采用参考ADC,通过主ADC与参考ADC转换数据的差值来驱动自适应滤波器,采用LMS算法消除谐波失真是近年来很流行的一种新型流水线型ADC后台数字校正方式.为了研究这种校正算法,提出了一种在Simu-link仿真环境下的高级仿真模型.该模型采用参... 详细信息

采用参考ADC,通过主ADC与参考ADC转换数据的差值来驱动自适应滤波器,采用LMS算法消除谐波失真是近年来很流行的一种新型流水线型ADC后台数字校正方式.为了研究这种校正算法,提出了一种在Simu-link仿真环境下的高级仿真模型.该模型采用参考ADC法对一个10位精度,1.5位每级结构,采样速度为50Ms/s的后台数字校正流水线型ADC进行了建模,并对建立的模型进行了仿真.仿真结果验证了这种数字校正算法能有效提高ADC的分辨率,降低系统功耗.

关键词： Simulink 行为级建模流水线型ADC 参考ADC LMS自适应滤波器

基于Verilog-A的电荷泵锁相环行为级建模和模拟

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微电子学与计算机 2003年第B12期20卷 60-62,76页

作者：乔文浩邹务金西安微电子技术研究所，西安710054

本文运用一种新的建模策略，通过模拟电路硬件描述语言Verilog-A完成了电荷泵锁相环的行为级建模，并在SpectreSVerilog上进行了数模混合仿真，得到准确的仿真结果。用模拟电路硬件描述语言来建立模拟电路或数模混合电路的行为模型可以... 详细信息

本文运用一种新的建模策略，通过模拟电路硬件描述语言Verilog-A完成了电荷泵锁相环的行为级建模，并在SpectreSVerilog上进行了数模混合仿真，得到准确的仿真结果。用模拟电路硬件描述语言来建立模拟电路或数模混合电路的行为模型可以在较小的仿真代价下得到准确的仿真结果，是一种行之有效的建模策略。

关键词： Verilog-A 电荷泵锁相环行为级建模数模混合电路仿真模拟硬件描述语言电路硬件模拟

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流水线ADC的行为级建模与仿真

流水线ADC的行为级建模与仿真

作者：蔡卫华杭州电子科技大学

学位级别：硕士

如今，大规模集成电路发展已成为现代电路设计的趋势，同时这些发展也给电路设计带来了很大的挑战，特别是设计成本及设计时间的大幅度增加，因此迫使我们不得不考虑如何在设计阶段能够更加有效地提高设计效率。一般来说，大多数的模拟... 详细信息

如今，大规模集成电路发展已成为现代电路设计的趋势，同时这些发展也给电路设计带来了很大的挑战，特别是设计成本及设计时间的大幅度增加，因此迫使我们不得不考虑如何在设计阶段能够更加有效地提高设计效率。一般来说，大多数的模拟电路或者混合电路的仿真，我们都可以采用Spice、Cadence等仿真工具，而这些也已经被证明是非常有用的电路分析软件。但是随着电路规模及复杂度的不断增加，这些仿真工具也呈现很大的局限性，因为这些仿真工具在晶体管级的仿真需要耗费大量的时间，从而不可避免地导致了设计效率的降低和时间成本的增加。为此研究人员采用数字集成电路层次式设计的思想，提出建立行为级模型，进行行为级仿真来缩短时间，而这也已经被证明是一种非常有效的方法。本文主要内容是对流水线ADC的进行行为级建模与仿真。首先通过了解流水线ADC的组成结构，对流水线ADC的基本组成单元：采样保持电路（S/H）、子ADC电路、MDAC电路和数字校正电路等进行分析，在了解各个组成单元的基本原理后，对其中起关键作用的单元进行建模。在采样保持电路和MDAC电路中，运算放大器是其中最基本也是最重要的组成单元，因此运放模型的精度很大程度上决定了整个ADC行为仿真的精度。而对于子ADC电路来说，比较器是其中关键电路，这里采用的是高速比较器即预放大锁存比较器，其中预放大器也相当于一个开环的运放，然后分别对预放大电路和锁存器电路进行建模。对于数字电路如数字校正电路，由于数字电路的抗干扰能力强的优点，我们就用理想模型来替代。最后分别通过实际电路与建立的模型进行比较来验证建立模型的正确性。仿真结果表明建立的模型能较好地反映电路的特性。由于模型在仿真时所需的时间比原来晶体管级仿真的时间大大缩短，因此在设计电路时能够提供更高的工作效率。通过建立较精确的模型，能够为后续电路设计提供很大的帮助。本文提出的模型能较好地反映电路工作情况，因此对流水线ADC设计具有重要的意义。

关键词：行为级建模流水线ADC 系统模型行为级仿真

高速数据采集ADC行为级建模与关键模块设计

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高速数据采集ADC行为级建模与关键模块设计

作者：严少石国防科学技术大学

学位级别：硕士

模数转换器(ADC)是数据采集系统的关键模块,ADC的性能制约着数据采集系统的采样速率和分辨率。在高采样率低分辨率的数据采集场合,比如超宽带通信应用中,一般采用高速FLASH型ADC。ADC设计是数模混合设计的一个重要方向。目前,在数模混... 详细信息

模数转换器(ADC)是数据采集系统的关键模块,ADC的性能制约着数据采集系统的采样速率和分辨率。在高采样率低分辨率的数据采集场合,比如超宽带通信应用中,一般采用高速FLASH型ADC。ADC设计是数模混合设计的一个重要方向。目前,在数模混合设计中,广泛采用了自顶向下(top-down)的设计流程,为了提高电路设计的效率和仿真的速度,需要建立电路的行为级模型。对ADC进行行为级建模也是提高ADC设计与仿真效率的一条重要途径。基于以上考虑,本文使用Matlab和SIMULINK工具,建立了一个四通道时间并列FLASH型ADC的行为级模型,并对通道不匹配等非理想情况进行了仿真。然后,设计了一个四位分辨率、四通道时间并列结构、单通道采样速率达到1Gsps的FLASH型ADC,完成了其中关键模块——采样保持电路、高速比较器以及温度码1]到二进制码译码器的设计,给出了仿真结果和最终版图。电路设计采用的是Smic公司的0.18um CMOS工艺。

关键词：数据采集 FLASH型ADC 时间并列行为级建模采样保持高速比较器温度码到二进制码译码器

流水线模数转换器行为级建模与数字校准算法研究

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流水线模数转换器行为级建模与数字校准算法研究

作者：郑宇电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,高速高精度流水线模数转换器(Pipeline ADC)被广泛应用于无线通信、移动多媒体等领域,是模数混合电路的研究热点。随着CMOS工艺中单管特征尺寸和电源电压的下降,设计高增益运算放大器很困难。考虑到其它模拟误差,数字校准算法被... 详细信息

近年来,高速高精度流水线模数转换器(Pipeline ADC)被广泛应用于无线通信、移动多媒体等领域,是模数混合电路的研究热点。随着CMOS工艺中单管特征尺寸和电源电压的下降,设计高增益运算放大器很困难。考虑到其它模拟误差,数字校准算法被认为是提高ADC转换精度的关键技术。首先在Simulink中建立流水线ADC的行为模型,以仿真各种误差条件下校准算法的性能。然后,基于一般性校准原理重点研究用低速、高精度ADC提供参考信号校准高速、低精度ADC的方案。为提高低速ADC的精度,将应用于1比特/级的Offline算法移植到1.5比特/级,更好地消除了比较器失调电压的影响。增加冗余级使算法后台运行跟踪误差变化;同时引入增益补偿算法提高更新权重过程中输出码字的线性度。推导消除各种传统误差的校准模块结构和基于高精度参考信号估计权重的最小均方差(LMS)算法。增加非线性项消除低增益运放的非线性效应,在理论上证明该方法的可行性,并设计了逐级收敛权重的LMS算法。为后台更新权重,以最小化输出码字的差值和最大化特性曲线的线性度为目标设计两种并行收敛的LMS算法。此外,分析了下采样倍数对收敛性能的影响、快慢时钟同步、去除采样保持放大电路等关键问题和解决方案。Offline算法校准后,14比特ADC的SFDR性能从56 dB提高到99 dB,INL和DNL分别从50 LSB和1.3 LSB降低到1.4 LSB和0.4 LSB。通过该算法校准的低速ADC提供参考码字,10倍下采样且非线性效应的最大幅度为输出满幅度的5%时,12比特的高速ADC通过线性项校准后SFDR性能从35 dB提高到75 dB,收敛第1级的非线性项的权重后提高到85 dB以上。

关键词：流水线ADC 行为级建模数字校准最小均方差运放非线性效应