基于VHDL的过采样模拟数字转换器建模英文翻译

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1、基于VHDL的过采样模拟数字转换器建模ROBERTBARANIECKI,PRZEMYSAWDAIBROWSKI,ANDKONRADHEJN摘要：本文介绍了过采样SD模拟数字转换器在行为层次的VHDL模型建立。VHDL语言已被主要用于数字电路设计，也可以适用于某些混合信号集成电路。该模型的模拟部分是尽可能简单，并只包括必要的参数，以便确定潜在的第一个转换器。该模型的数字部分中描述了可合成的VHDL语言子集和其参数根据字长和类型的算术应用.验证过程的转换模型也显示出来。它是由VHDL语言模拟器和一个后置的工具来展开FFT。仿真结果封闭性地证

2、明了所提出的设计方法的效率。关键词：Sigma-Delta调制器；VHDL语言；行为建模与仿真；RTL综合1介绍本文有制定混合信号集成电路的行为模型的两个基本原因。第一个原因是他们的高复杂度。例如：一个过采样Σ-Δ模拟数字转换器（Σ△模数转换器）构成的模拟数字Σ△调制器和可变数字滤波器称为毁灭器。这种混合信号电路的彻底模拟时CPU非常密集，尤其是如果我们尝试适用于类似SPICE的等同电路模拟器。此外，混合信号模块的晶体管模型不具备设计进程的开始阶段。第二个原因是涉及到自上而下的设计方法，其建议验证了该模型设计过程中每个层次的水平。因此，

3、一个有效的解决办法似乎是使用行为（离散时间）模拟模型。通过对它们，设计者可以快速验证任何正在审议中的模型系统。不幸的是，适当的工具来做到这一点仍然无法使用。军刀模拟或ELDO形成Anacad比起数字电路更适合于模拟电路，并且在此期间的VHDL-AMS仍在发展中。因此，我们必须采用_SIGNAL_PROCESSING_WORKSYSTEM（表面等离子体波）和事件驱动模拟器Synopsys以进行行为建模与过采样Σ△模数转换器的仿真。VHDL语言的IEEEStd.1076已经成为它们之间的界面。过采样Σ△模数转换器的初级模型是在表面等离子体波

4、环境中创建的。自动获得的VHDL代码不包括任何物理限制，如：不对称开端水平，在上升或下降时间内所产生信号的差异等。这些缺陷已经手动添加了，然后更新的模型已在SYNOPSYS环境下进行模拟。2过采样Σ△模数转换器的模型正在审议中的过采样Σ△模数转换器的行为模型由两个串联部分组成：（a).MASH配置的一个三阶Σ△调制器-主要是模拟；（b).一个五阶段毁坏器-纯数字；15第一个见图1所示。一阶Σ△调制器是其主要模块见图2。它包括一个差动积分器，一个一位D/A转换器（快船）,一个一位A/D转换器（门槛），另外,还有需要在下一阶产生量化误差OU

5、T_ERROR的模拟子拖拉机。由于过采样运行，其采样速率显着大于奈奎斯特频率。值得指出的是,该调制器的输出OUT是二进制信号。两个级别的模拟信号d_a_y跟踪平均模拟输入XIN。三阶MASH配置在噪音处理和完全消除稳定性问题方面比一阶Σ△调制器更好。图1三阶Σ△调制器的主要模块图2一阶Σ△调制器的主要模块让我们把重点放在一阶Σ△调制器的VHDL模型上，如下所示。entityFirst_Order_Signa_Delta_Modulatorisgeneric(MIN_VAL,MAX_VAL:real;TIME_CONSTANT:real;

6、RIGH_LEVEL_OF_THRESHOLDER:real;LEFT_LEVEL_OF_THRESHOLDER:real;COMP_RISE_DELAY:time;COMP_FALL_DELAY:time;HIGH_LEVEL_OF_CLIPPER:real;15LOW_LEVEL_OF_CLIPPER:real;C_SLEW_RATE_PLUS:real;C_SLEW_RATE_MIN:real);endFirst_Order_Sigma_Delta_Modulator;architectureBehofFirst_Order_Si

7、gma_Delta_Modulatorissignalxin:realrangeMIN_VALtoMAX_VAL:=0.0;signala_d_y_:std_ulogic:=`0';signald_a_y:realrangeHIGH_LEVEL_OF_CLIPPERtoLOW_LEVEL_OF_CLIPPER:.0.0;signalxs:realrange2*MIN_VALto2*MAX_VAL:=0.0;signalouti:realrange2*MIN_VALto2*MAX_VAL:=0.0;beginxs5.xin-d_a_y;i

8、ntegrator(xs,outi,TIME_CONSTANT);thresholder(outi,a_d_y,HIGH_LEVEL_OF_THRESHOLDER,LOW_LEVEL_OF_THRESHOL