TP VHDL AMS - Compte rendu de travaux pratiques. en VHDL AMS PDF

Preview

Summary

Rapport de TPVHDL-AMSSEPTIER JORIS23 /03/Ce tp a pour objectif de concevoir un circuit permettant de mesurer le facteur de qualité des résonateurs MEMS. Afin de réussir cet objectif, j’ai utilisé le langage VHDL-AMS. Ce langage permet de décrire des signaux analogiques, de réaliser des architectures...

Description

Rapport de TP VHDL-AMS SEPTIER JORIS 23/03/2017 1

Ce tp a pour objectif de concevoir un circuit permettant de mesurer le facteur de qualité des résonateurs MEMS. Afin de réussir cet objectif, j’ai utilisé le langage VHDL-AMS. Ce langage permet de décrire des signaux analogiques, de réaliser des architectures et est un dérivé du langage VHDL. Dans le but de réussir à mesurer le facteur de qualité il faut d’abord appliquer un échelon de tension. Appliquer cette échelon m’a permis de mesure le temps que va mettre la tension pour passer de sa valeur initiale à une valeur V’choisie. Cette méthode est représenté sur la figure ci-dessous :

Le temps mesurer nous permet d’obtenir le facteur de qualité car il dépend de ce dernier. Le facteur de qualité est obtenue grâce à la formule suivante :

Pour faire ce circuit il faut passer par la création de trois blocs différents qui sont un générateur de tension , un comparateur et un détecteur de crête. Enfin il faut aussi faire un bloc numérique qui va être en charge du rôle de contrôle. Ce « contrôleur » va nous permettre de gérer les entrées et les sorties et renvoyer la valeur du facteur de qualité. En entrée du circuit on retrouvera un signal créé dans la simulation. On utilisera l’horloge externe qui est essentielle pour le bon fonctionnement du système.

2

Le schéma de fonctionnement du système est le suivant :

On y retrouve bien les éléments mentionner un peu plus haut : -

Le Peak detector ( détecteur de crête) La source de tension Le comparateur

Le générateur de tension. En premier lieu il faut réaliser le fonctionnement du générateur (Voltage Reference). Ce bloc nous permet de générer deux valeurs de tension de telle sorte que le rapport entre les deux soit de 4.81. Pour réaliser le rapport les deux tensions choisies sont 1V et 4.81V. Sur le schéma on observe la présence de deux switchs SW1 et SW2, ils permettent de contrôler le signal de sortie du bloc voltage référence. Si SW1=‘1’ et SW2=’0’ à ce moment là, la sortie sera de 4.81V. Dans le cas contraire, c'est-à-dire, SW1=’0’ et SW2=’1’ la tension de sortie sera de 1V. En VHDL-AMS, cela signifie que l’entité doit comprendre les deux signaux de switch. Pour changer les états du switch, j’ai décider de les changer en fonction du temps. C'est-à-dire que toutes les 2ms l’état du switch va changer. Le code du générateur se situe sur la page suivante :

3

Détecteur de crête. Dans un second temps il faut créer le détecteur de crête. Il est composé de deux signaux un en entrée et un en sortie. Tout comme le généateur de tension on note la présence d’un switch pour pouvouir contrôler le détecteur de crête. En entrée il y a un signal sinusoïdale qu’il faut créer cela implique donc qu’il faut faire un code permettant de générer le signal sinusoïdale. Ce code est présenté cidessous :

4

Le code suivant est celui du détecteur de crêtes :

5

Comparateur Dans notre système on note la présence de deux comparateurs à hystéresis. Ce phénomène particulier est présenté dans la figure ci-dessous :

Conclusion Au cours de ce tp j’ai eu des problèmes qui faisaient que je ne pouvais pas simuler d’où l’absence de simulation dans ce compte-rendu en revanche chaque code de chaque composant compilait sans erreur mais leur bon fonctionnement ne pouvait pas être vérifié. Cependant, malgré ce problème j’ai pu voir les particularités de la programmation en VHDL-AMS.

6...