Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analogue part of multichannel highly productive analog-digital system on converters and switches of current

Azarov Oleksyi D., Obertyukh Maxim R., Panas Patryk, Kisała Piotr, Kashaganova Gulzhan, Amirgaliyeva Saltanat

Przegląd Elektrotechniczny

|

2019

|

R. 95, nr 4

116--120

EN

A method for structurally-functional organization of an analog part of a highly productive ADC is proposed. In this method the primary transformation and commutation of signals in channels is performed over currents. The possibility of implementing the required analog units for primary conversion channels of input electrical signals from sensors is analyzed. Analytical relations connecting the values of input and output electrical quantities are obtained.

PL

Zaproponowano metodę strukturalno-funkcjonalnej organizacji części analogowej wysoko wydajnego ADC. W tej metodzie pierwotna transformacja i komutacja sygnałów w kanałach odbywa się nad prądami. Analizowana jest możliwość implementacji wymaganych jednostek analogowych dla pierwotnych kanałów konwersji wejściowych sygnałów elektrycznych z czujników. Uzyskane zostają zależności analityczne łączące wartości wejściowych i wyjściowych wielkości elektrycznych.

2

Piecewise Linear Approach to Functional-level Macrosimulation of Analogue& Mixed A/D Systems

Dąbrowski J.

Zeszyty Naukowe. Elektronika / Politechnika Śląska

|

2000

|

z. 11

5-131

EN

The monograph deals with an analogue macromodelling technique oriented towards functional-level simulation of both analogue and mixed analogue-digital networks/systems. Based on a brief overview of the actual simulation, the relation of the developed approach to the existing modelling and simulation techniques is presented. The signals are assumed to be piecewise linear (PWL) waveforms. A class of nonlinear (PWL) interial building blocks is introduced for modelling. The proposed macromodels are accurate in their timing behaviour and computationally efficient, since an explicit algorithm to obtain the waveforms is used based on a PWL approximation of orginal smooth time responses. Alternatively, an enhanced trapezoidal rule is introduced. Practical macromodels of particular functional analogue units, such as an amplifier ora voltage comparator, are derived in detail and their performances are compared with SPICE estimates. Also the PWL approximation technique is compared with the enhanced trapezoidal rule. A prototype event-driven, selective-trace simulator is used to verify the PWL approach by macrosimulation examples of practical A/D systems. For this purpose a concept of the PWL event is introduced. A virtual interface between the PWL- and logic domain is defined to support this kind of simulation. Digital units are modelled mainly as logic behavioural blocks. To overcome the problems with feedback loops the PWL technique is supported by the waveform relaxation (WR). A PWL-WR algorithm is formulated and implemented as a prototype tool. Several examples of practical networks/systems including feedback loops are considered. Practical convergence and stability conditions relevant to the linear case are derived as well. Besides, the feedback loop models and cascade models are shown to accumulate the PWL errors. To reduce this effect several methods are proposed, such as PWL model refinement, second-order building blocks (to avoid local loops) or tuned cascade structures. The latter are particulary well suited to synthesis of higher order analogue blocks, such as filters. In some of those cases the required computational overhead in increased. For cascade structures the trapezoidal rule-based PWL technique is shown to perform better than its approximation-based counterpart. An implementation of the PWL macrosimulation technique in the discrete VHDL environment is presented, too. The basic building blocks are defined to be VHDL entities provided with a behavioural body due to the explicit formulas available to proceed these blocks. Analogue VHDL packages are used. For complex analogue models a structural approach is used. The digital nature of VHDL facilitates the implementation of mixed A/D systems at the expense of the interface added to provide a link between the PWL- and standard-logic domain. Practical examples verified with a VHDL simulator are included.

PL

Monografia poświęcona jest technice analogowego makromodelowania, która zorientowana jest na symulację analogowych i analogowo-cyfrowych układów/systemów reprezentowanych na poziomie funkcjonalnym. W oparciu o zwięzły przegląd metod symulacyjnych dokonano porównania zaproponowego podejścia z istniejącymi technikami modelowania i symulacji. Przyjmuje się, że przebiegi czasowe są funkcjami odcinkowo-liniowymi. Jako bazę modelowania wprowadza się klasę nieliniowych (odcinkowo-liniowych) bloków inercyjnych. Zaproponowane w ten sposób makromodele są dokładne w sensie swoich odpowiedzi czasowych, a także efektywne obliczeniowo, ponieważ do otrzymania odcinkowo-liniowej aproksymacji oryginalnych, gładkich odpowiedzi wykorzystują bezpośredni (jawny) algorytm obliczeniowy. Alternatywnie wprowadzono w pracy udoskonalony algorytm trapezów. Szczegółowo wyprowadzone są makromodele praktycznych modułów funkcjonalnych, takich jak wzmacniacz czy komparator napięcia. Jakość tych modeli jest porównana z odpowiednimi estymatami uzyskanymi w oparciu o symulator SPICE. Także sama technika odcinkowo-liniowej aproksymacji została porównana z udoskonalonym algorytmem trapezów. Do weryfikacji podejścia odcinkowo-liniowego w oparciu o praktyczne przykłady makrosymulacji układów/systemów A/C wykorzystano prototypowy symulator sterowany zdarzeniami. Wprowadzono koncepcję zdarzenia charakterystycznego dla przebiegów odcinkowo-liniowych. Zdefiniowany został również wirtualny interfejs pomiędzy dziedziną sygnałów odcinkowo-liniowych i sygnałów logicznych. Cyfrowe bloki są modelowane zasadniczo behawioralnie. W celu rozwiązania problemów powstających przy symulacji struktur ze sprzężeniem zwrotnym wprowadzono dodatkowo technikę relaksacji przebiegów. Algorytm łączący obie techniki zaimplementowano w postaci prototypowego narzędzia. Przeanalizowano wiele praktycznych struktur zawierających pętle sprzężenia zwrotnego. Dla przypadku liniowego sformułowano praktyczne kryterium zbieżności algorytmu iteracyjnego. Pokazano ponadto, że struktury ze sprzężeniem zwrotnym oraz kaskady bloków mają tendencję do akumulowania błędów mających swe źródło w zastosowanej aproksymacji. Dla zredukowania tego efektu zaproponowano kilka metod, takich jak korekcja modelu i algorytmu aproksymacji, wykorzystanie do syntezy bloków drugiego rzędu (co pozwala uniknąć lokalnych sprzężeń) oraz zastosowanie strojonych modeli kaskadowych. Ostatnie dwa rozwiązania nadają się dobrze do syntezy bloków analogowych wyższego rzędu, typowo filtrów. Większość jednak z wymienionych rozwiązań wymaga zwiększonego nakładu obliczeń lub dodatkowo powoduje komplikację modelu. Na tym tle udoskonalony algorytm trapezów okazuje się bardziej efektywny obliczeniowo, w szczególności w zastosowaniu do struktur kaskadowych. W pracy przedstawiono także implementację techniki makrosymulacji odcinkowo-liniowej w dyskretnym środowisku VHDL. Podstawowe bloki funkcjonalne zdefiniowano w języku VHDL jako moduły behawioralne (entity), co było możliwie dzięki dostępności właściwych dla nich, jawnych (bezpośrednich) wzorów. Wykorzystano w tym celu analogowe pakiety języka. Dla złożonych modeli analogowych zastosowano podejście strukturalne. Modelowanie struktur mieszanych A/C w środowisku VHDL jest ułatwione oczywiście dzięki jego zasadniczo cyfrowemu przeznaczeniu. Wymagane jest jednak wprowadzenie wirtualnego interfejsu pomiędzy dziedziną sygnałów odcinkowo-liniowych oraz logiką standardową. Dołączone są również praktyczne przykłady uzyskane w oparciu o symulator VHDL.

3

Standard magistrali IEEE P1149.4

Borkowska M., Gonera M., Wach A.

Prace Przemysłowego Instytutu Elektroniki

|

1998

|

nr 134

3-1

4

Metody projektowania łatwo diagnozowalnych układów analogowo-cyfrowych, zawierających moduł kontrolny w postaci magistrali diagnostycznej IEEE 1149.4

Borkowska M., Gonera M.

Prace Przemysłowego Instytutu Elektroniki

|

1998

|

nr 134

2-1