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[原创] 关于sigma-delta ADC调制器的输出测试

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发表于 2021-7-9 19:01:40 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 new_bird 于 2021-7-9 19:07 编辑

小弟近几天搭了一个sigma-delta ADC的调制器电路,在仿真之后想对调制器输出的数据进行分析,这其中遇到了一些问题也解决了一些,但是也凸显了自己的能力薄弱,在这里感谢各位前辈、同行提供的的支持。下面对调制器输出的比特流分析过程做下简单说明:1.当然是仿真得到一个波形 ,图中黄色图形就是我们需要的输出;
2是点击波形 send to 选择保存类型为csv,不知道这里要不要对数据进行处理,包括开始、结束时间,时间间隔和有效位数(起始时间当然要选,有效位数取决文件大小,我在这里尝试了使用默认值和自己进行处理两种方法,建议使用默认值)
3.使用winSCP(我使用的是服务器)将文件下载到桌面并保存至MATLAB当前文件目录下。
4.MATLAB软件中点击保存的dx(csv)文件,右键导入数据,然后修改横纵坐标名称o p(这个命名任意),把输出类型改为列向量,右上点击保存所选内容;
  
5.导入成功好主界面工作区会出现刚才保存的o、p两列向量组;
6.新建simulink,按照图示选择模块并进行连接;对模块进行一些说明 from workspace 主要是承载刚才的o、p数据,switch是将输出的VCC/0转换成1/-1,PSD来自SDtoolbox;

7.点击仿真取得最后的仿真结果;
8.关于测试当然还有其他的方法 比如使用sd工具箱中的calSNR,或者何乐年书上的FFT程序,这里我只给出了目前自己使用的,正确性有待验证。当然,如果这种方法有问题还请指出,不能给大家造成困扰,学识浅薄,有不足之处还请见谅;
9.如果前辈们看到了这里,希望请教一个问题,帮忙分析下我的频谱图 仿真测试结果是18.5bit,这里测试只有5.49bit,从频谱图上能分析到哪些数据呢,是哪里出了问题,带宽是1000Hz。谢谢。

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发表于 2021-7-10 04:58:29 | 显示全部楼层
你这个频谱看上去不太对呀,建议你可以把它横坐标设置成log的,可以更清晰看出noise shaping的效果。
我一般在cadence的ADC输出会用calculator的sample函数按照ADC的采样周期进行采样,这样得到的数据就可以直接导到MATLAB里面做fft。
当然你也可以不用这么麻烦,可以直接把FFT也在cadence里做,具体做法可以参考这个帖子 http://bbs.eetop.cn/thread-904679-1-1.html
 楼主| 发表于 2021-7-10 08:28:46 | 显示全部楼层


方块forever 发表于 2021-7-10 04:58
你这个频谱看上去不太对呀,建议你可以把它横坐标设置成log的,可以更清晰看出noise shaping的效果。
我一 ...


谢谢,我去看看
 楼主| 发表于 2021-7-10 10:51:25 | 显示全部楼层
我用了MATLAB FFT程序测试了我的数据,跟这种SIMULINK 建立的模型测试结果相差不大,可能就是单纯地数据输出有问题,总之,上面方案可行。
发表于 2021-7-10 23:31:36 | 显示全部楼层
首先,先明确你fft分析的时候,有没有设置信号带宽,因为SD本来就是过采样和noise shaping,需要把带外的噪声滤除;其次,看上去频谱图本身也有问题,NTF的曲线一般不长这样,你结果的带外看上去有鼓起两个peak,然后又衰减了,可能是系统本身还有问题。
建议先查系统,参考方块forever的建议,先直接用cadence自带的spectrum直接分析,注意选取合适的带宽
 楼主| 发表于 2021-7-12 08:59:37 | 显示全部楼层


YZX408 发表于 2021-7-10 23:31
首先,先明确你fft分析的时候,有没有设置信号带宽,因为SD本来就是过采样和noise shaping,需要把带外的噪 ...


谢谢指导   SDtoolbox工具箱带的PSD是进行过处理数据的,我用了cadence的dft函数看过频谱 可惜自己没有不理解频谱图的含义,我再看看
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发表于 2021-12-16 22:39:11 | 显示全部楼层
学习
发表于 2022-10-4 17:11:40 | 显示全部楼层
兄弟我想请问一下sigma-delta调制器的采样频率能做到10GHz以上的频率吗,带宽1GHz以上,老师让我做这个项目,但是我查阅了很多文献基本带宽都是几十M就封顶了,不知道能不能做出来,工艺是65nm的
发表于 2023-5-10 17:03:50 | 显示全部楼层


方块forever 发表于 2021-7-10 04:58
你这个频谱看上去不太对呀,建议你可以把它横坐标设置成log的,可以更清晰看出noise shaping的效果。
我一 ...


大佬您好,我使用cadence中的fft频谱分析,得到的enob位13位,而将数据导入matlab中enob变为了11位。cadence中选择相干采样加矩形窗,matlab中也一样设置。想问下您遇到过这种情况吗,
发表于 2023-5-16 22:33:49 | 显示全部楼层


yi2ha 发表于 2023-5-10 17:03
大佬您好,我使用cadence中的fft频谱分析,得到的enob位13位,而将数据导入matlab中enob变为了11位。cade ...


你可能需要仔细检查一下matlab代码,有没有把带外的噪声去掉,计算的方法对不对等等
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