串行模数转换器PSpice仿真分析(一)
在pspice的仿真中，经常需要使用模数转换，往常，一般忽略模数转换部分，只对其它部分进行仿真。 其实，在pspice中，也提供了模数转换模型库，可以在电路中对ad/da转换进行仿真。
在pspice提供的仿真库中，有一个dataconv库，里面就包含了ad/da模型。 其位置位于“安装路径”spb_17.4toolscapturelibrarypspice下。
这里，我重点介绍其中的adcser器件。 adcser是指串行输出的ad转换器，紧接着adcser后面的数字，是串行数据的位数，如adcser2是指2位的串行输出ad转换器，adcser24是指24位的串行输出ad转换器。 位数越多，转换的精度就越高。
首先，我们对4位串行输出ad转换器进行仿真。
在capture中创建pspice仿真项目——adc_demo.opj，原理图如下：
选中模数转换器，点击鼠标右键，选择desend hierarchy，可以进入查看模数转换器的内部模型。
从内部原理图中，不难看出，pspice中提供的adcser，是把模拟数据先转换成并行的数字数据，再用d寄存器串行输出。
其中：
ain – analog input, 0 to 5v unipolar（0-5v的模拟输入信号）
vref – reference voltage output, -5.25v（参考电压，输出）
data – serial data output（串行数据输出）
clock – clock input（时钟信号输入，要求小于5meg，大于178.571k）
convst/eoc* – conversion start input; end-of-conversion output（使能信号——开始转换，转换结束）
在这个实验中，我们把clk信号定义为1meg，ain采用直流信号输入，convst/eoc——使用脉冲信号，周期为50us。
创建仿真分析文件，进行时域仿真：
仿真时间定为0.3ms，启动仿真。 此时capture弹出一个错误窗口，根据提示，查看session log。
错误提示窗口
session log窗口
其中有个error：error(ornet-1019): pin pwr in template not found on u1. u11，意思是u1.u11的template中管脚pwr错误。 进入u1 的desend hierarchy，找到u11，如图所示，没有看到名为pwr的pin，猜测pwr应该是电源管脚，进一步双击u11，进入原件属性，把power pins visible选中，使得元器件的电源管脚显示出来，发现u11的电源pin是vcc和gnd。
再次进入u11的属性，找到pspicetemplate，其内容如下：
x^@refdes %mode %clk1 %clk2 %ser %a %b %c %d %qa %qb %qc %qd %pwr %gnd @model 参数：n+ io_level=@io_level mntymxdly=@mntymxdly n+ clkhi=@ckhi clklo=@cklo clkmax=@ckmax clkmin=@ckmin ckdpdmin=@ckdmin ckdpdmax=@ckdmax
其中，“%”开头的是管脚的名称，其中有%pwr，而原理图中的u11没有pwr管脚，而是vcc管脚。 （猜测：这是cadence直接从早期pspice导入的模型，导致出现偏差）。
修正方法：直接把“%pwr”修改为“%vcc”，然后保存。 再次启动仿真。
查看u1.u12的db0~db3的并行转换结果，与data的输出，图形如下：
可以看出，开始转换控制信号送给ad后，ad开始转换并串行输出。
对波形进行放大，可以得出以下结论：
模数转换的串行data输出，是从高位到低位，串行输出的；
每个时钟周期输出1位；
从使能信号有效后的第二个时钟周期开始串行输出。
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这里，我重点介绍其中的adcser器件。 adcser是指串行输出的ad转换器，紧接着adcser后面的数字，是串行数据的位数，如adcser2是指2位的串行输出ad转换器，adcser24是指24位的串行输出ad转换器。 位数越多，转换的精度就越高。
首先，我们对4位串行输出ad转换器进行仿真。
在capture中创建pspice仿真项目——adc_demo.opj，原理图如下：
选中模数转换器，点击鼠标右键，选择desend hierarchy，可以进入查看模数转换器的内部模型。
从内部原理图中，不难看出，pspice中提供的adcser，是把模拟数据先转换成并行的数字数据，再用d寄存器串行输出。
其中：
ain – analog input, 0 to 5v unipolar（0-5v的模拟输入信号）
vref – reference voltage output, -5.25v（参考电压，输出）
data – serial data output（串行数据输出）
clock – clock input（时钟信号输入，要求小于5meg，大于178.571k）
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创建仿真分析文件，进行时域仿真：
仿真时间定为0.3ms，启动仿真。 此时capture弹出一个错误窗口，根据提示，查看session log。
错误提示窗口
session log窗口
其中有个error：error(ornet-1019): pin pwr in template not found on u1. u11，意思是u1.u11的template中管脚pwr错误。 进入u1 的desend hierarchy，找到u11，如图所示，没有看到名为pwr的pin，猜测pwr应该是电源管脚，进一步双击u11，进入原件属性，把power pins visible选中，使得元器件的电源管脚显示出来，发现u11的电源pin是vcc和gnd。
再次进入u11的属性，找到pspicetemplate，其内容如下：
x^@refdes %mode %clk1 %clk2 %ser %a %b %c %d %qa %qb %qc %qd %pwr %gnd @model 参数：n+ io_level=@io_level mntymxdly=@mntymxdly n+ clkhi=@ckhi clklo=@cklo clkmax=@ckmax clkmin=@ckmin ckdpdmin=@ckdmin ckdpdmax=@ckdmax
其中，“%”开头的是管脚的名称，其中有%pwr，而原理图中的u11没有pwr管脚，而是vcc管脚。 （猜测：这是cadence直接从早期pspice导入的模型，导致出现偏差）。
修正方法：直接把“%pwr”修改为“%vcc”，然后保存。 再次启动仿真。
查看u1.u12的db0~db3的并行转换结果，与data的输出，图形如下：
可以看出，开始转换控制信号送给ad后，ad开始转换并串行输出。
对波形进行放大，可以得出以下结论：
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每个时钟周期输出1位；
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