Mixed-Signal Blockset

 

Mixed-Signal Blockset

Progettazione, analisi e simulazione di sistemi analogici e di segnali misti

Mixed-Signal Blockset fornisce modelli di componenti e di disturbi, strumenti di analisi e test bench per la progettazione e la verifica di circuiti integrati (IC) di segnali misti.

È possibile modellare PLL, convertitori di dati e altri sistemi a vari livelli di astrazione. Questi modelli possono essere utilizzati per simulare componenti di segnali misti con algoritmi DSP complessi e logica di controllo. È possibile personalizzare i modelli per includere disturbi come il rumore, la non linearità, il jitter e gli effetti della quantizzazione. La simulazione rapida a livello di sistema svolta grazie ai risolutori Simulink variabili consente di eseguire il debug dell’implementazione e di individuare eventuali difetti di progetto senza la simulazione dell’IC a livello del transistor.

Con l’applicazione Mixed-Signal Analyzer è possibile analizzare, visualizzare e identificare trend all’interno di dati di segnali misti. L’opzione di integrazione di Cadence® Virtuoso ADE MATLAB consente di importare database dei risultati delle simulazioni a livello di circuito in MATLAB. In alternativa, è possibile importare una netlist SPICE e creare o modificare un circuito lineare non variabile nel tempo con elementi parassiti estratti dalla progettazione di IC. Il blockset fornisce funzioni di analisi per la post-elaborazione dei risultati della simulazione per verificare le specifiche, eseguire il fitting delle caratteristiche e creare report delle misurazioni.

Il video dura 2:16

Analisi dei dati e ottimizzazione

Visualizza, analizza e identifica le tendenze nei dati misti, in modo programmatico o interattivo, utilizzando l'app Mixed-Signal Analyzer. L’opzione di integrazione tra Cadence Virtuoso ADE e MATLAB consente di importare i risultati delle simulazioni dal database e ottimizzare il progetto di circuiti integrati a segnale misto direttamente da MATLAB.

Schema del phase-locked loop digitale.

Progettazione di phase-locked loop

Progetta e simula dei phase-locked loop (PLL) a livello di sistema. Le architetture tipiche comprendono PLL a N intero con prescaler a modulo singolo o doppio e PLL a N frazionario con accumulatori o modulatori delta-sigma. Verifica e visualizza le risposte a loop aperto e a loop chiuso del tuo progetto.

Dettaglio del diagramma a blocchi di implementazione di un modulatore delta-sigma di quarto ordine.

Progettazione di ADC e DAC

Progetta e simula un convertitore di dati analogico-digitale (ADC) e digitale-analogico (DAC) a livello di sistema. Le architetture tipiche comprendono modulatori delta-sigma, ADC flash e ADC a registro di approssimazioni successive (SAR), oltre a DAC a pesi binari e DAC segmentati.

Rumore di fase e jitter

Modella il jitter di clock e di apertura negli ADC e definisci profili arbitrari di rumore di fase nel dominio della frequenza per VCO e PLL. Esegui misure dell’eye diagram e la decomposizione del jitter su forme d’onda arbitrarie.

ADC con registro ad approssimazioni successive (SAR) testato mediante un test bench per ADC.

Misurazioni e test bench

Misura il tempo di blocco, il profilo del rumore di fase e la frequenza operativa dei PLL. Caratterizza le prestazioni dei blocchi costruttivi come i VCO, i PFD e le pompe di carica. Misura le caratteristiche di CA e CC e il jitter di apertura degli ADC.

Otto blocchi costruttivi utilizzati per la costruzione di PLL.

Modelli comportamentali

Progetta il tuo sistema di segnali misti usando blocchi costruttivi come, ad esempio, le pompe di carica, i filtri di anello, i comparatori di fase e frequenza (PFD), gli oscillatori controllati in tensione (VCO), i divisori di frequenza e sorgenti di clock di campionamento. Inoltre, è possibile affinare i modelli analogici a un livello di astrazione più basso con Simscape Electrical.

“In passato, non sapevamo fino a che punto i nostri progetti sarebbero stati in grado di gestire il jitter prima di testarli sul chip. Ora che eseguiamo simulazioni a livello di sistema con modelli discreti e a tempo continuo in Simulink, abbiamo la certezza che quando progettiamo un chip funzionerà”.

FAQ su Mixed-Signal Blockset

Mixed-Signal Blockset è una libreria di Simulink che fornisce modelli di componenti e test bench per la progettazione e la verifica di circuiti integrati (IC) mixed-signal. Troverai anche l'app Mixed-Signal Analyzer e funzioni per analizzare i dati, visualizzare le tendenze e creare report.

È possibile progettare e simulare anelli ad aggancio di fase (PLL), convertitori analogico-digitali (ADC), convertitori digitale-analogici (DAC) e altri sistemi mixed-signal a diversi livelli di astrazione.

I modelli possono essere personalizzati per includere imperfezioni reali come rumore, non linearità, jitter ed effetti di quantizzazione per una simulazione accurata a livello di sistema.

L'app Mixed-Signal Analyzer è uno strumento interattivo per visualizzare, analizzare e identificare tendenze nei dati mixed-signal. Si integra direttamente con Cadence per il post-processing dei risultati di simulazione e per abilitare l'ottimizzazione del circuito.

Sì, l'opzione Cadence Virtuoso ADE MATLAB Integration consente di importare nei MATLAB database dei risultati di simulazione a livello di circuito. Inoltre è possibile controllare programmaticamente le simulazioni Cadence per l'ottimizzazione del progetto di IC.

La simulazione rapida a livello di sistema con i solver a passo variabile di Simulink permette di eseguire il debug dell'implementazione e individuare difetti di progettazione senza simulare l'IC a livello di transistor. All'interno di Simulink è possibile integrare direttamente modelli comportamentali del circuito integrato insieme alla logica di controllo e agli algoritmi di elaborazione digitale del segnale.

Il blockset include blocchi per PLL e Data Converter come pompe di carica, filtri dell'anello, rivelatori di fase e frequenza (PFD), oscillatori controllati in tensione (VCO), divisori di clock, sorgenti di clock di campionamento, e modulatori Delta-Sigma discreti e continui.

È possibile misurare il tempo di aggancio, il profilo del rumore di fase e la frequenza di funzionamento degli anelli PLL, così come le caratteristiche in AC e DC e il jitter di apertura degli ADC. È inoltre possibile ispezionare le metriche dell'eye diagram e scomporre il jitter.