混合电路仿真中的元件建模与故障建模技术研究

论文摘要

随着集成电路加工工艺技术的快速发展,在单个芯片上实现整个复杂电子系统已成为可能,这样的系统通常包括数字信号和模拟信号处理。现阶段,混合IC的应用覆盖整个电子领域,如计算机及其外围芯片,音频,视频和网络。因此,随着混合IC的市场需求越来越大,大型复杂的数模混合电路的仿真和故障诊断也就成为了一个非常重要的课题。本文介绍了混合信号的仿真技术和混合元件的建模技术的发展背景和研究现状。研究了电路仿真中的元件模型的分层建模技术,根据元器件模型的抽象层次,把元件建模进行了层次上的划分,分别是晶体管级,结构级,行为级和混合层次级建模,其中重点阐述了混合元器件的行为级建模语言VHDL-AMS。在此基础上,选取了混合元器件中的典型元件-双积分型AD器件,从结构级上对其进行了建模,给出了双积分型AD器件的各个功能子模块的详细设计,进而给出了各个功能子模块和整个AD器件的SPICE模型,并从功能上验证了其模型的有效性。对模拟电路,数字电路的故障模型与故障建模技术进行了归纳和探讨,在此基础上,针对结构级建模的双积分型8bitAD器件,借鉴了模拟器件和数字器件的故障建模方法,对其分别建立了功能故障模型和管脚故障模型,并验证了其故障模型的有效性。给出了故障建模模块和元件库的设计开发和实现情况。新元件和元件新故障模型的创建均采用了两种实现方式:可视化图形编辑和文本编辑方式。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的目的与意义
• 1.2 混合信号的仿真与建模技术
• 1.3 混合电路中的故障建模技术
• 1.4 本文的内容和结构
• 2 混合元件的建模
• 2.1 元件的分层建模
• 2.2 混合元件的建模
• 2.3 模数转换器的仿真模型建立
• 3 混合电路故障建模
• 3.1 故障建模技术
• 3.2 模拟电路故障建模及故障模型
• 3.3 数字电路故障建模及故障模型
• 3.4 混合电路的故障模型及故障建模
• 4 元件库与故障建模模块的设计
• 4.1 元件库的设计
• 4.2 故障建模模块的设计
• 5 总结
• 5.1 全文总结
• 5.2 后续工作展望
• 致谢
• 参考文献