DAC SFDR仿真问题

丝丁

DAC的动态参数仿真方法？
1、对DAC进行SFDR仿真，将频率位FIN的Vsin信号输入verilogA模型的ADC，将ADC输出座位DAC的输入，其中采样频率为FS，假设输入频率为1M采样频率为20M，然后得到DAC还原的Vsin‘信号，将Vsin’的所有点导入matlab做分析得到的SFDR是不是最准确的？这样获得的数据太多了，如果对每一个台阶再采样一个点，这样输出曲线就变得较为光滑，这样的数据会偏离实际值太多。这样对不对？
2、论坛中说Fin=(M/N)Fs,其中需要M为质数，N位2的n次方。具体是什么意思？
3、论文中输入频率100M采样频率400M时候的sfdr是**db,4倍的采样率，输入信号每个周期只能被采4个点，还原出来的波形岂不是非常的不精确？

请前辈多多指点！

丝丁

自己顶一下   前辈们多多指教

abab1394

１.DAC输出的信号还是要经过等间隔采样的，一个周期采样整数K个点，再做FFT。这里主要考虑DAC seelling 过程(glitch,slew，BW）；其实你会发觉当K大到某个值得时候FFT的结果基本不变，这个值就是经济合理的值。

２.FIN=(M/N)*fs ； M/N互质主要是保证仿真N个data才重复。做FFT时，只需采样N个周期的K*N个点，K为每个周期的整数采样点；这样就不需要加窗函数，信号只有一个tone. 加窗函数的缺点是主tone扩展，计算起来比较麻烦。FFT对N的值也是有要求的N大到某个值时SNR结果才基本不变，是为经济合理的值。再回到上面的问题如果M/N不互质，则采样的Ｎ个周期的值必定会出现重复。对于仿真重复的值并不会增加仿真精度。

３.奈奎斯特率以下的输入信号仿真都是有必要的，坚持上面的原则即可，比如100M输入信号100M可以微调，比如257/1024*100M，这样保证1024周期重复。

丝丁

   

１.DAC输出的信号还是要经过等间隔采样的，一个周期采样整数K个点，再做FFT。这里主要考虑DAC seelling 过程 ...
abab1394 发表于 2014-2-12 11:16

                               
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非常感谢前辈的解惑 （2）M和N分别指什么，您说的N是指对输入信号的采样周期数，那么M呢？
有贴将M解释为输入信号的周期数量，N为对输入信号的采样次数：
“在加激励时，需要满足Fin=(M/N)*Fs，其中Fin是正弦激励的频率，Fs是采样时钟的频率，N是你做fft的采样点数（可以取为2^10），M为采样时间内输入信号的周期数（最好为奇数）。比如：你是12位200M采样的DAC，如果你要仿真输入频率1M时的情况，则可以Fs=200MHz，N=1024，M=5，Fin=0.9765625MHz。采样时间为5.12us。最后用WaveScan查看输出波形时，将波形文件导出，再用Matlab做dft，Matlab程序见附件（将后缀名改为.m）。
需要注意的是：为了方便做dft，在Cadence ADE中选择tran仿真时，仿真时间可选为5.3us（大于采样时间），同时点击options，在跳出的窗口 Transient Options中 将OUTPUT PARAMETERS/strobeperiod设为0.05ns，最后在Matlab做dft时，将前面不稳定的0-0.18us截取，留下稳定的0.18us-5.3us。
http://bbs.eetop.cn/thread-239649-1-1.html”

这其中的解释N是对输入信号的采样点数即最终DAC的输出的台阶数，在DAC输出的N=1024个台阶中做了间隔0.05ns的数据采样。然后把所得到的数据做FFT分析，点数包括舍弃的应该有1024*100个，是不是这个意思？？而不是首先解释的最终做FFT的点数只有N=1024个点。

如果引号中的方法得到的点数，可能不是输入信号周期的整数倍，这样做的FFT分析会不会有频谱泄露的问题，一些matlab函数中要求做分析的点数构成的信号时输入信号的整数倍？

还有贴回复说：需要输入信号尽量使DAC能够输出所有的码，动态参数仿真也需要这样吗？ 他的回答是什么意思呢？
“看你的仿真结果图片，貌似你并没有run 完所有的 digital code ，（即从0000.......(14个0)到1111.....（14个1））而且你的仿真信号周期只有一个。    这种情况下.你的DAC退化成为一个低位的DAc. 更加本质上来讲，由于你的LSB并不等于FS/(2^14-1),导致了结果的量化噪声变大。当然得到的SNR结果远远小于6.02*14+1.72的理想结果。呵呵，ENOB也显示了这一趋势。 另外，仿真的时候使用COS信号作为输出，会产生偶数次的谐波。  我的一些建议，也是通常的做法。用一个16为的理想ADC输出作为你DAC的输入码。ADC的输入端为一个SIN信号。  你可以选择run一个完整的SIn周期，此时ADC时钟高一些，也可以选择run很多sin周期，ADC时钟可以相对较低。 这两种方式同样要消耗挺长的时间，但是高位的DAC验证就是这样，木有办法。两外，适当的选取输入时钟周期和数据采样周期，避免频谱泄露。（貌似你的图没有这方面的问题）http://bbs.eetop.cn/thread-344771-1-1.html”


谢谢你

丝丁

   

１.DAC输出的信号还是要经过等间隔采样的，一个周期采样整数K个点，再做FFT。这里主要考虑DAC seelling 过程 ...
abab1394 发表于 2014-2-12 11:16

                               
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   .FIN=(M/N)*fs ； M/N互质主要是保证仿真N个data才重复。做FFT时，只需采样N个周期的K*N个点，K为每个周期的整数采样点；这样就不需要加窗函数，信号只有一个tone. 加窗函数的缺点是主tone扩展，计算起来比较麻烦。FFT对N的值也是有要求的N大到某个值时SNR结果才基本不变，是为经济合理的值。再回到上面的问题如果M/N不互质，则采样的Ｎ个周期的值必定会出现重复。对于仿真重复的值并不会增加仿真精度。


谢谢前辈的解惑
（2）中N是采样的周期个数？那M是什么呢？  有人解释M是Fin输入周期的个数，N位采样的点数，即DAC输出的台阶数。将DAC输出信号采样再做分析，做分析时需要数据是输入信号的整数倍，这个获得的数据应该不会是整数倍吧？


“在加激励时，需要满足Fin=(M/N)*Fs，其中Fin是正弦激励的频率，Fs是采样时钟的频率，N是你做fft的采样点数（可以取为2^10），M为采样时间内输入信号的周期数（最好为奇数）。比如：你是12位200M采样的DAC，如果你要仿真输入频率1M时的情况，则可以Fs=200MHz，N=1024，M=5，Fin=0.9765625MHz。采样时间为5.12us。最后用WaveScan查看输出波形时，将波形文件导出，再用Matlab做dft，Matlab程序见附件（将后缀名改为.m）。
需要注意的是：为了方便做dft，在Cadence ADE中选择tran仿真时，仿真时间可选为5.3us（大于采样时间），同时点击options，在跳出的窗口 Transient Options中 将OUTPUT PARAMETERS/strobeperiod设为0.05ns，最后在Matlab做dft时，将前面不稳定的0-0.18us截取，留下稳定的0.18us-5.3us。”

丝丁

我的回复怎么显示不出来？？

丝丁

   

１.DAC输出的信号还是要经过等间隔采样的，一个周期采样整数K个点，再做FFT。这里主要考虑DAC seelling 过程 ...
abab1394 发表于 2014-2-12 11:16

                               
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   感谢前辈的解惑 2中公式M和N分别指的是什么呢？

丝丁

   

感谢前辈的解惑 2中公式M和N分别指的是什么呢？
丝丁 发表于 2014-2-12 20:37

                               
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有人将M认为是输入信号的周期个数，N应该是对输入信号的采样点数吧？
   "在加激励时，需要满足Fin=(M/N)*Fs，其中Fin是正弦激励的频率，Fs是采样时钟的频率，N是你做fft的采样点数（可以取为2^10），M为采样时间内输入信号的周期数（最好为奇数）。比如：你是12位200M采样的DAC，如果你要仿真输入频率1M时的情况，则可以Fs=200MHz，N=1024，M=5，Fin=0.9765625MHz。采样时间为5.12us。
最后用WaveScan查看输出波形时，将波形文件导出，再用Matlab做dft，Matlab程序见附件（将后缀名改为.m）。
需要注意的是：为了方便做dft，在Cadence ADE中选择tran仿真时，仿真时间可选为5.3us（大于采样时间），同时点击options，在跳出的窗口 Transient Options中 将OUTPUT PARAMETERS/strobeperiod设为0.05ns，最后在Matlab做dft时，将前面不稳定的0-0.18us截取，留下稳定的0.18us-5.3us。"

abab1394

M/N* fs=Fin,M是N个采样点的输入信号出现的周期数。N为输出点不重复的最少采样点。仿真时要剔除开始的不稳定点，因为电路的需要时间响应的。

trippa

学习了