模拟电路的非理想建模

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众所周知，模拟电路中存在着很多的非理想因素，比如运放会有失调，电流镜会有噪声和失配，当然这些还不涉及到时间维度的概念，比如系统有限的带宽等。在面对大规模的数模混合系统时，如果采用cadence这种电路EDA工具仿真，仿真速度会非常慢。所以我的想法是用matlab/python搭建这个芯片系统的行为级模型，从而为电路设计或者相关的算法设计提供参考。但是基于matlab/python的建模需要手动的去敲电路的行为级模型，而由于模拟电路的非线性，很难完整准确的把这个行为级模型描述清楚。所以我的问题是，对于模拟电路中的非理想因素（以运放的失调和电流镜的失配为例），如何在Python/Matlab中进行建模？目前参考到了一些方法：1. 查找表 2. 多项式拟合 3. 概率分布 。即通过在cadence中提取电路的非理想特性的参数（比如失调的monto-carlo的μ和σ）并利用这些参数做一个近似的建模。但是感觉还是有些简陋，也没有一个系统的分析和具体的方法。请大家积极讨论，有无相关的论文或者参考资料，或者实际工程中是怎么实现的，不胜感激！

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或者说：我想对一个模拟电路开发一个算法（比如校准），这个模拟电路应该如何准确的在matlab/python中建模呢？（如果还要考虑良率的话，各种PVT也需要考虑进去）

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Shiroihane 发表于 2024-11-20 17:05
单PVT模型的计算公式就非常繁多了，理想模型还好说，非理想的不太现实吧

确实非理想不太好建模，所以想借助“黑盒子”的方法通过提取一些后仿参数来建模，但是不知道需要提取哪些参数比较合适

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iWeiguo 发表于 2024-11-21 15:43
“对于模拟电路中的非理想因素（以运放的失调和电流镜的失配为例）”  运放的宏模型已经覆盖这些问题 ...

您说的宏模型是在哪里呢

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YyuanRTs 发表于 2024-11-22 10:59
这很常见啊。可以说matlab模型的一半作用就是评估非理想的影响

请问在哪里可以参考这些matlab代码呢 有相关的文章或者开源吗

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iWeiguo 发表于 2024-11-22 21:12
最近刚看的INA AD8222
仅供参考。

好的谢谢，我大概明白您的意思了，在一些手册或者cadence的analoglib库中存在对一些典型模拟电路的行为级建模(spice/verilog-a)。

我的问题是：在cadence/Spice中基于PDK对电路建模比较简单，因为元器件已经建模好了。但是如何在matlab/python中完成对他们的建模，原因两点：首先是我需要利用带非理想因素的模拟电路实现某些算法，而算法参数的训练和选择是EDA软件很难实现的，其次我需要利用GPU加速仿真。
欢迎您一起讨论。