【摘要】：隨著集成電路的不斷發(fā)展,EDA已經(jīng)成為了一種必不可缺的設(shè)計(jì)方法。集成電路的復(fù)雜度和操作速度隨著電路的規(guī)�？焖僭鲩L,此時EDA(Electronic Design Automation)的出現(xiàn)為集成電路提供了一種友好的設(shè)計(jì)方法。大體上講,集成電路可以分為兩種類型:數(shù)字電路和模擬電路,因此集成電路的仿真也可分為數(shù)字電路的設(shè)計(jì)仿真和模擬電路的設(shè)計(jì)仿真,這兩者的設(shè)計(jì)方法和仿真方法略有不同。而在當(dāng)下的電路設(shè)計(jì)中,兩種電路的獨(dú)立仿真已經(jīng)不能滿足設(shè)計(jì)要求,因此數(shù)字模擬混合信號的仿真應(yīng)運(yùn)而生,本文對目前的混合信號系統(tǒng)的建模方法和仿真技術(shù)的基本狀況進(jìn)行了相應(yīng)的總結(jié)和說明,在此基礎(chǔ)上對模擬電路中的電源器件——低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO,Low Dropout Regulation)進(jìn)行建模。首先介紹了混合信號系統(tǒng)的建模方法,根據(jù)抽象等級的不同,基本上可分為電路級,結(jié)構(gòu)級和行為級,并針對模擬電路和數(shù)字電路分別加以說明和解釋。引入了VHDL-AMS語言,進(jìn)一步說明了使用VHDL-AMS建模的主要思想——基于守恒的思想和基于有向圖的思想。分別對本文中使用的仿真平臺Systemvision和該平臺對VHDL-AMS語言的支持情況進(jìn)行了介紹。然后,在混合信號仿真平臺上,使用VHLD-AMS對LDO應(yīng)用建模方法進(jìn)行了建模。介紹了LDO的基本結(jié)構(gòu),由調(diào)整管、誤差放大器、采樣電路和基準(zhǔn)電壓源四個部分組成,基于LDO的基本結(jié)構(gòu),對LDO的工作過程和原理進(jìn)行了說明,分析了LDO的主要功能參數(shù)。在研究了LDO的基本結(jié)構(gòu)之后,利用混合建模方法對LDO進(jìn)行建模。根據(jù)LDO的基本結(jié)構(gòu),使用結(jié)構(gòu)建模思想對LDO結(jié)構(gòu)中各組成部分進(jìn)行連接;并對運(yùn)算放大器和基準(zhǔn)源的輸入輸出加以抽象概括,得到它們的傳遞函數(shù)并建立了它們相應(yīng)的行為級模型;調(diào)整管選用PMOS,根據(jù)PMOS的SPICE模型,建立了PMOS的晶體管級的模型,使得PMOS的參數(shù)可配置。在建立了這三個部分的模型之后,分別對其進(jìn)行仿真驗(yàn)證,證明了這三個器件都是有效的,模型的輸出特性與設(shè)定的參數(shù)相符。在LDO基本結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上,對LDO的輸出電壓,跌落電壓,最大輸出電流,靜態(tài)電流,噪聲,線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率這幾個參數(shù)進(jìn)行了分析,使得可以通過改變LDO基本結(jié)構(gòu)中的器件的參數(shù)來調(diào)整這些參數(shù),使得LDO的參數(shù)可配置,令模型更加的完整。針對這幾個參數(shù)分別進(jìn)行了試驗(yàn),通過仿真驗(yàn)證證明了這些參數(shù)的調(diào)控可以通過改變基本結(jié)構(gòu)中的器件參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。在建立了完整的LDO模型之后,對該模型進(jìn)行測試仿真來加以驗(yàn)證,對輸出結(jié)果進(jìn)行分析,證明了該模型的正確性和有效性。盡管該LDO模型并不是通用模型,但是也能夠代表使用MOS管的一類LDO,并且其對LDO的參數(shù)描述相對完整。在一定應(yīng)用條件下,可以用于對LDO器件的模擬。
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預(yù)定義從本質(zhì)上來講也是建立方程，進(jìn)行求解。這三種方程分別被稱為顯式方程，結(jié)構(gòu)方程和增廣方程，它和量的對應(yīng)關(guān)系如圖 2.2。圖2.2 量和方程的對應(yīng)關(guān)系2.5.2 VHDL-AMS中DAE的求解建立了 DAE 組后，需要對 DAE 方程進(jìn)行求解。這些方程組是由輸入量，輸出量，中間狀態(tài)量和函數(shù)這四個矩陣來表示，通過矩陣的計(jì)算，可以得到每個時間點(diǎn)的輸入量，輸出量和中間狀態(tài)量。在計(jì)算時，如果只有輸入量和輸出量，這就要求能直接建立系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，但這實(shí)際上是很難的，因此中間狀態(tài)量的使用是必須的。對 DAE 方程的求解首先需要提取方程中的未知量，并且以系統(tǒng)中量的初始狀態(tài)為起點(diǎn)開始計(jì)算，這些初始狀態(tài)是可以通過仿真平臺設(shè)置的，，也可以使用 break 語句來設(shè)定初始狀態(tài)。已知了初始輸入量和方程

LDO基本結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN702

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 單澤彪;石要武;高興泉;;基于Simulink實(shí)現(xiàn)的數(shù)模混合控制系統(tǒng)仿真新方法[J];吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2014年02期

2 朱耀麟;楊志海;陳西豪;;模型降階方法研究[J];微計(jì)算機(jī)信息;2011年06期

本文編號：2525141