【正文】 音響電路測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 音響電路測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的設(shè)計(jì)實(shí)例，通過這個(gè)實(shí)例，可以看到SABER仿真器的多種分析能力，以及其庫(kù)中豐富的元件，同時(shí)還可以看到MAST建模語言的靈活、方便。 音響測(cè)試電路的結(jié)構(gòu) 音響測(cè)試電路的說明 ? 1 本電路由音響信號(hào)產(chǎn)生電路 (CSP)， AD轉(zhuǎn)換電路，時(shí)鐘電路，分頻電路，數(shù)字信號(hào)處理電路，低通濾波電路，功率放大電路和揚(yáng)聲器組成。 ? 2 這個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用的是從下到上的設(shè)計(jì)。 ? 3 要注意在設(shè)計(jì)的不同階段同一功能模塊的選擇。 本測(cè)試電路的特點(diǎn) ? 1 測(cè)試信號(hào)波形的改變方便，它可以是脈沖波形，也可以是其他波形，它甚至可以是實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的波形。實(shí)現(xiàn)這種功能可以修改這個(gè)電路的輸入電源，也可以采用通用電源模板，還可以用圖形建模的方式建立本測(cè)試電路的輸入電源。 ? 2 從后面設(shè)計(jì)的 CSP電路來看，這個(gè)電路能夠提取輸入電源波形的一部分，作為測(cè)試電路的實(shí)際輸入信號(hào)。 ? 可以很方便地改變各主要模塊的特性，從而校驗(yàn)改變這些特性對(duì)系統(tǒng)的影響。這包括：改變 DSP算法、改變采用率和采樣精度 (quantization)、濾波器的特性以及功率放大電路的特性。 分析音響測(cè)試電路的特點(diǎn) ? 從音響測(cè)試電路的結(jié)構(gòu)可以看到，音響測(cè)試電路的結(jié)構(gòu)是比較復(fù)雜的，而在實(shí)際的音響測(cè)試電路中，各個(gè)模塊的特性對(duì)音響的性能都有音響，同時(shí)各個(gè)模塊間的特性又相互影響，因此要設(shè)計(jì)出比較好的音響系統(tǒng)必須對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行分析，這一正是仿真軟件容易作到的。 CSP電路的設(shè)計(jì)要求 ? 設(shè)計(jì)的電路要能很方便地修改輸入信號(hào)的波形。要能提取一部分輸入波形。 對(duì)輸入信號(hào)的要求 ? 要求信號(hào)為在出現(xiàn)的正弦波持續(xù)時(shí)間為50ms，正弦波的頻率為 100Hz，其峰 峰值為 12V，在每 200ms內(nèi)出現(xiàn)一次這樣的波形。 ? 在前面的波形中，正弦波的峰值被削掉了，這樣可以模擬信號(hào)的畸變對(duì)系統(tǒng)的影響。 CSP電路 CSP電路的特點(diǎn) ? 用控制電路實(shí)現(xiàn)了對(duì)信號(hào)的采樣。通常情況下采用的是離散器件來實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的采樣，如果作一下比較就可以知道，用離散器件作數(shù)字采樣的仿真設(shè)計(jì)是比較耗時(shí)的。 ? 在本設(shè)計(jì)中，利用了脈沖源作為開關(guān)的作用，當(dāng)脈沖為 1時(shí)，輸出信號(hào)為輸入的電源信號(hào)，而當(dāng)脈沖源為 0時(shí)，其輸出信號(hào)為 0 ? 在電氣模塊和控制模塊同時(shí)存在的設(shè)計(jì)中需要將電氣模塊的電氣量轉(zhuǎn)換為控制模塊的控制量，然后對(duì)該控制量進(jìn)行操作，在操作完成以后再將控制量轉(zhuǎn)換為電氣量。 ? 在本設(shè)計(jì)中還采用了低通濾波器，這主要是由于在設(shè)計(jì)中采用了限幅模塊，由于限幅模塊的輸出為 5，而限幅模塊的輸入為 6，因此在限幅模塊的輸出將有諧波，因此在本設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)了一個(gè)低通濾波器，以濾掉其高頻分量。 ? 改變低通濾波器的截止頻率 (從 1kHz到100Hz)，可以看到其仿真結(jié)果波形。從仿真結(jié)果可以看到，設(shè)計(jì)的低通濾波器的截止頻率對(duì)系統(tǒng)的性能有較大的影響。 改變低通濾波器截止頻率的波形比較 在內(nèi)層中修改元件模塊的參數(shù) ? 在本設(shè)計(jì)中，由于需要修改低通濾波器的截止頻率，但是又不希望修改設(shè)計(jì)，因此可以修改設(shè)計(jì)在內(nèi)層中的參數(shù)，這樣在退出時(shí)將不會(huì)影響設(shè)計(jì)的本身。它通過使用 Alter命令。以本設(shè)計(jì)的修改為例來說明如何使用這個(gè)命令。 ? 首先選擇 EditList/Alter菜單，然后再選擇Netlist圖標(biāo)，選擇需要修改元件，單擊 OK。然后再編輯需要修改模塊的參數(shù)。 振蕩電路的設(shè)計(jì) ? 在本設(shè)計(jì)中需要設(shè)計(jì)一個(gè)振蕩電路，其工作頻率為40kHz，該電路作為 AD采樣的時(shí)鐘模塊，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，該模塊采用的是脈沖源。從下面的設(shè)計(jì)中還可以看到，有多種方法可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)振蕩電路，那么如何選擇這些電路，希望大家能體會(huì)一下為什么要這樣作，這樣作的目的是什么？這對(duì)我們自己的設(shè)計(jì)有什么啟示 。 實(shí)現(xiàn)振蕩電路的方法 ? 在本設(shè)計(jì)中，采用了純數(shù)字器件實(shí)現(xiàn)振蕩電路的方案；還采用了數(shù)字、模擬混合型的實(shí)現(xiàn)方案。 純數(shù)字器件振蕩電路的實(shí)現(xiàn)方案 電路的工作過程 ? 在本電路中，有一個(gè) prbit_l4模塊，該模塊的輸出作為與門電路的一個(gè)輸入，該模塊為一個(gè)可編程邏輯流模塊，該模塊的使用方法 ? out = bits=[(0, _0), (1u, _1), (2u, _x), (3u, _z)], period=10u ? 該模塊在本設(shè)計(jì)中作為啟動(dòng)振蕩的作用，其 bits項(xiàng)的設(shè)置為 bits=[(0,_0),(1p,_1)] ? 這個(gè)電路的頻率是如何控制的呢？ Buf_l4器件的使用 ? 該摸板的作用是對(duì)輸入信號(hào)作一個(gè)延時(shí)，但是輸入該摸板的信號(hào)是一個(gè)邏輯時(shí)鐘信號(hào)，它對(duì)信號(hào)的延時(shí)是對(duì)輸入信號(hào)的上升沿和下降沿分別延時(shí)。 ? 在使用這個(gè)摸板時(shí)有兩個(gè)重要的參數(shù) tplh和 tphl，它們分別對(duì)邏輯時(shí)鐘信號(hào)的上升沿和下降沿延時(shí)。 Buf_l4輸入、輸出波形的對(duì)比 其上升沿延時(shí) ，下降沿延時(shí) 純數(shù)字型振蕩的仿真結(jié)果 模擬型電路的實(shí)現(xiàn)方案 模擬型振蕩電路的仿真結(jié)果 混合型振蕩電路的實(shí)現(xiàn)方案 作混合仿真時(shí)需要注意的問題 ? 所謂混合仿真就是在仿真設(shè)計(jì)中既有數(shù)字信號(hào)，又有模擬信號(hào)，數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)有直接的聯(lián)系。由于數(shù)字信號(hào)為邏輯信號(hào)，而模擬信號(hào)為有一定量的值，因此一個(gè)模擬量的值與一個(gè)數(shù)字邏輯有對(duì)應(yīng)關(guān)系，在 SABER仿真中通常要編寫一個(gè)對(duì)應(yīng)的文件，這個(gè)文件的擴(kuò)展名為 .shm，在作仿真的時(shí)候還要使用這個(gè)文件，否則作的仿真結(jié)果是不可靠的。 添加超模邏輯門檻文件的方法 ? 在通常情況下，設(shè)計(jì)系統(tǒng)都是在 SaberSketch中完成的，為了仿真設(shè)計(jì)，都需要生成設(shè)計(jì)對(duì)象的網(wǎng)表，在生成網(wǎng)表的時(shí)候需要將 .shm文件添加進(jìn)去。 ? 在 Saber/Netlister設(shè)置項(xiàng)中選擇 Netlister菜單中的 Hypemodels(超模 )項(xiàng)，單擊 ADD，將需要的文件添加到已選列表框 (selected)中。在完成上述步驟之后就按照正常的步驟操作。 對(duì)設(shè)計(jì)的仿真 ? 在本設(shè)計(jì)中，選擇混合性的設(shè)計(jì)來分析，在分析設(shè)計(jì)的時(shí)候要添加超模模板文件，首先作直流工作點(diǎn)分析，然后再作時(shí)域分析，時(shí)域分析的參數(shù)可以選擇為 End time 100u, Time step 10n