PLL _PFD、电荷泵、LPF、VCO、分频器verilogA建模

以下是PLL的各个模块的Verilog-A建模实例：

1. _PFD（相位频率检测器）：

`include "disciplines.vams"

module pfd(vin_p, vin_n, vref_p, vref_n, ipfd, vco, kpd);

  // 定义参数
  parameter real kpd = 1.0;
  parameter real kvco = 1.0;

  // 定义端口
  inout vin_p, vin_n, vref_p, vref_n;
  output ipfd;
  inout vco;

  // 定义内部变量
  real vpd, vref, error;
  real ipfd_int, vco_int;

  // 定义正常的 Verilog-A 表达式
  analog begin
    // 计算差分输入电压
    vpd = vin_p - vin_n;
    vref = vref_p - vref_n;

    // 计算误差信号
    error = vpd * vref;

    // 计算 PFD 输出电流
    ipfd_int += error * kpd * dt;
    ipfd = ipfd_int;

    // 计算 VCO 输入电压
    vco_int += ipfd * kvco * dt;
    vco = vco_int;
  end

endmodule

2. 电荷泵：

`include "disciplines.vams"

module charge_pump(ipfd, iup, idn, kcp);

  // 定义参数
  parameter real kcp = 1.0;

  // 定义端口
  input ipfd;
  output iup, idn;

  // 定义内部变量
  real ipfd_int, iup_int, idn_int;

  // 定义正常的 Verilog-A 表达式
  analog begin
    // 计算 PFD 输入电流
    ipfd_int += ipfd * dt;

    // 根据 PFD 输入电流计算输出电流
    if (ipfd_int > 0) begin
      iup_int += kcp * ipfd_int * dt;
      idn_int = 0;
    end else begin
      iup_int = 0;
      idn_int -= kcp * ipfd_int * dt;
    end

    // 输出电流
    iup = iup_int;
    idn = idn_int;
  end

endmodule

3. LPF（低通滤波器）：

`include "disciplines.vams"

module lpf(vin, vout, r, c);

  // 定义参数
  parameter real r = 1.0;
  parameter real c = 1.0;

  // 定义端口
  input vin;
  output vout;

  // 定义内部变量
  real vout_int;

  // 定义正常的 Verilog-A 表达式
  analog begin
    // 计算输出电压
    vout_int += (vin - vout_int) / (r * c * dt);
    vout = vout_int;
  end

endmodule

4. VCO（电压控制振荡器）：

`include "disciplines.vams"

module vco(vctrl, vout, f0, kvc);

  // 定义参数
  parameter real f0 = 1.0;
  parameter real kvc = 1.0;

  // 定义端口
  input vctrl;
  output vout;

  // 定义内部变量
  real phase, vout_int;

  // 定义正常的 Verilog-A 表达式
  analog begin
    // 计算相位
    phase += 2 * $pi * f0 * (vctrl - vout) * kvc * dt;

    // 计算输出电压
    vout_int = sin(phase);
    vout = vout_int;
  end

endmodule

5. 分频器：

`include "disciplines.vams"

module divider(vin, vout, n);

  // 定义参数
  parameter integer n = 1;

  // 定义端口
  input vin;
  output vout;

  // 定义内部变量
  integer count;

  // 定义正常的 Verilog-A 表达式
  analog begin
    // 计算输出电压
    if (count == n-1) begin
      vout = vin;
      count = 0;
    end else begin
      vout = 0;
      count++;
    end
  end

endmodule