Mô hình hóa các khối tương tự bằng cách sử dụng ngôn ngữ mô tả phần cứng chuẩn

Analog Integrated Circuits and Signal Processing - Tập 48 - Trang 107-120 - 2006
Rosario Mita1, Gaetano Palumbo1
1DIEES - Università di Catania, Catania, Italy

Tóm tắt

Một phương pháp nhằm mô phỏng các khối tương tự bằng cách sử dụng VHDL đã được trình bày. Cách tiếp cận được đề xuất, dựa trên mô tả cấu trúc của các khối trước đó, cho phép mô phỏng các mạch kỹ thuật số phức tạp bao gồm một số phần tương tự (ví dụ, bộ lọc tương tự, bộ điều chỉnh điện áp, bộ chuyển đổi A/D, bộ chuyển đổi D/A, vv) bằng cách áp dụng một bộ mô phỏng tiêu chuẩn dựa trên sự kiện (như mô phỏng VHDL). Điều này giúp tránh việc sử dụng các mô phỏng cấp transistor, vốn làm tăng đáng kể thời gian kiểm tra. Ứng dụng của phương pháp được đề xuất được thể hiện qua việc phát triển các mô hình tương đương của bộ lọc biquad và bộ nâng điện áp DC-DC. Cụ thể, bắt đầu từ mô tả của các khối xây dựng cơ bản như bộ chia điện áp, khuếch đại hoạt động, bộ so sánh, bộ tích phân Miller và bộ sinh hàm, bộ lọc biquad Tow-Thomas phức tạp hơn và bộ nâng điện áp DC-DC đã được thực hiện và mô phỏng. Độ chính xác đạt được là phù hợp cho thiết kế sơ bộ và xác thực của toàn bộ hệ thống.

Từ khóa

#mô phỏng #khối tương tự #VHDL #bộ lọc biquad #bộ nâng điện áp DC-DC

Tài liệu tham khảo

1076 IEEE Standard VHDL Language Reference Manual, Revision of IEEE Std. 1076, 2002 Edition. S. Sjoholm and L. Lindh, VHDL for Designers, Prentice Hall Edition, 1997. G. Palumbo, D. Torrisi, and R. Ursino, “A general HDL-A model of a DC-DC switching regulator core.” Proceedings of ICECS’ 99, vol. 3, pp. 1663–1666, Sept. 1999. E. Christen and K. Bakalar, “VHDL-AMS-a hardware description language for analog and mixed-signal applications.” IEEE Transactions on Circuits and Systems II, vol. 46, no. 10, pp. 1263–1272, 1999. B.R. Stanisic and M.W. Brown, “VHDL modeling for analog-digital hardware designs.” IEEE Computer-Aided Design Conference, pp. 184–187, Nov. 1989. X. Shi and P.E. Allen, “Use of VHDL to model and simulate analog-digital ICs.” Proceedings of the 35th Midwest Symposium on Circuits and Systems, Aug. 1992, pp. 908–911. D. Dumlugol and D. Webber, “Analog modeling using event-driven HDL’s.” Proceedings of the Seventh International Conference on VLSI Design, Jan. 1994, pp. 53–56. P.A. Walker and S. Ghosh, “On the nature and inadequacies of transport timing delay constructs in VHDL descriptions.” IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems, vol. 16, no. 8, pp. 894–915, 1997. G.S. Popescu, “On accommodating particular analog system models with VHDL.” Proceedings 2000 IEEE/ACM International Workshop on Behavioral Modeling and Simulation, Oct. 2000, pp. 77–82. E. Peralias, A.J. Acosta, and A. Rueda, “VHDL-based behavioral description of pipeline ADCs.” IEEE International Symposium on Circuits and Systems, May 2000, vol. 4, pp. 681–684. R. Shaumann, M.S. Ghausi, and K.R. Laker, Design of Analog Filters, Prentice Hall Edition, 1990. R. Mita, G. Palumbo, and S. Pennisi, “Nonidealities of Tow-Thomas biquads using VOA- and CFOA-based miller integrators.” IEEE Transactions on Circuits and Systems II, vol. 52, no. 1, pp. 22–27, 2005. G. Palumbo and S. Pennisi, Feedback Amplifiers. Theory and Design, Kluwer Academy Publishers, 2002. R.P. Severns and G. Bloom, Modern dc-dc Switch mode Power Converter Circuits, Van Nostrand, New York, 1985. N. Mohan, T.M. Undeland, and W.P. Robbins, Power Electronics: Converters, Applications and Design, John Wiley and Sons, New York, 1995. W. Aloisi and G. Palumbo, “Efficiency Model of Boost dc-dc PWM Converters.” International Journal of Circuit Theory and Applications, Sept. 2005, pp. 419–432.