请教DNL/INL的仿真方法

半支烟

   

呵呵, 所以我这么问.
amodaman 发表于 2012-5-15 10:43

                               
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    只是用matlab建模而已。当然不敢用spectre仿真。。

amodaman

如果是理想的数学模型的话,怎么去拿影响DNL和INL的非理想因素呢？是不是要拿计算机的浮点运算误差来玩？

hsphy

回复 12# amodaman

matlab建模肯定会把cap mismatch, gain error, settling error，甚至cahrge injection这些非理想因素加进去的.
记得这里有Razavi实验室用的pipeline matlab system code

半支烟

   

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既然是matlab，不妨多取些点，这么抠门干嘛，才取2-4个点 不行
建议每个code上出 100点 ...
fuyibin 发表于 2012-5-15 00:30

                               
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    考虑到失配的随机性，应该跑个几百次，假设为M次，10位的adc。这时候DNL是一个M*1024矩阵。这时候我们取DNL的时候该怎么取？选取每列最大的DNL作为该码的DNL？这样或许会很苛刻。我试着这样做发现对失配的要求相当苛刻，单位电容面积会达到几百um2

半支烟

   

如果是理想的数学模型的话,怎么去拿影响DNL和INL的非理想因素呢？是不是要拿计算机的浮点运算误差来玩？
amodaman 发表于 2012-5-15 15:10

                               
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    我这里是考量电容失配误差的影响，所以只加了失配进去。

amodaman

回复 13# hsphy


    我很感兴趣这里的模型是怎么建的。因为DNL/INL是统计行为，除非你把非理想因素的统计行为写成了量化分析的传输函数表达式，否则是完全得不出真正意义上的DNL/INL的。统计行为的分析确实需要通过统计仿真来得到，而这样做的计算资源是远远不够的。在测试系统上就不同，我们在很短的时间里面可以从测试仪器上得到大量的码流数据，这样的行为我还不知道怎么仿真出来，想请教一下这里面有经验的同行分享一下。

fuyibin

回复 14# 半支烟

其实我也想过这个问题,但是等我想明白这个东西以后,也懒得去做个Model了
这个问题就类似于实际电路仿真中的montle carlo瞬态仿真,然后测量INL/DNL
那么对应到matlab model中, 你就要给 cap 产生一系列的random offset,
然后基于每套offset值,去做瞬态仿真,提取出该套capacitor 对应的INL/DNL
不同的seed就得到不同的offset值, 比如产生1000套offset 值,然后可以得到1000个INL/DNL
这个东西应该就会有个分布, 看看+/-3 sigma在什么范围
这个就可以模拟类似的实际情况
ps:我比较懒,都是自己手算算,跟实际测下来的match就ok了,你要是有兴趣就应该继续做下去

半支烟

   

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其实我也想过这个问题,但是等我想明白这个东西以后,也懒得去做个Model了
这个问题就类似 ...
fuyibin 发表于 2012-5-16 01:12

                               
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    我对每个码的M组DNL分析了下，基本都在3sigma范围内。这样的话取这M个DNL中的最大值是可行的。。我电容失配标准差定为0.4%时，run400次，DNL最大为1.5LSB，INL最大超过2LSB。这个跟预期的差别很大啊。

fuyibin

   

我对每个码的M组DNL分析了下，基本都在3sigma范围内。这样的话取这M个DNL中的最大值是可行的。。 ...
半支烟 发表于 2012-5-16 13:32

                               
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你做的是什么ADC的model? 0.4%的mismatch显得太大了，是sigma还是3sigma?
所有capacitor的random error都是随机的么？

半支烟

   

你做的是什么ADC的model? 0.4%的mismatch显得太大了，是sigma还是3sigma?
所有capacitor的random erro ...
fuyibin 发表于 2012-5-16 15:53

                               
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差分 sar adc 电荷再分配型，二进制结构。我已经找到问题所在了，是代码出了点问题。下图是跑1000次的结果，每个码的DNL/INL是取这1000次结果中的最大绝对值。INL是DNL累计的结果。怎么感觉INL的图怪怪的？