Modellierungs- und Simulationsmethoden zur effizienten und vollständigen Systemcharakterisierung

Sehr schnelle und effiziente Modellierungs- und Simulationsmethoden für Mixed-Signal-Systeme wie das CP-PLL

© Fraunhofer ENAS
Schema eines Ladungspumpen PLL-Systems.

Moderne Systeme bestehen aus mehreren Komponenten, die klein und hoch integriert realisiert werden müssen. Des Weiteren beinhalten diese Systeme oft eine drahtlose Kommunikation, wobei die Frequenzsynthese ein wichtiger Bestandteil ist. Die CP-PLL ist ein hochintegrierter Baustein zur Realisierung der Frequenzsynthese. Da sie gemischt digital-analog aufgebaut ist, stellt der robuste Systementwurf eine Herausforderung dar. Speziell bei Berücksichtigung von nichtlinearen und nichtidealen Effekten ist die allgemeine Theorie nicht anwendbar. Daher werden lineare Modelle und Simulationen verwendet. Aufgrund des Kompromisses zwischen Genauigkeit und Simulationszeit wird in diesem Artikel eine hoch effiziente und akkurate Simulationsmethode vorgestellt. Hierzu werden die Komponenten separat auf Transistor-Level charakterisiert und entsprechende makroskopische Parameter im ereignisgesteuerten Modell eingebunden. Die Ergebnisse zeigen die Genauigkeit (0,1% rel. RMS) und die Effizienz (Speed-Up > 7000) des gezeigten Modells gegenüber der Transistor-Level-Plattform.


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Konzept der ereignisgesteuerten Modellierung und Simulation.
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Exzellente Übereinstimmung zwischen ereignisgesteuerten und der Transistorlevel-Simulation.