Испытания DAC

Измерение показателей производительности DC и AC на выходе DAC

Библиотека:
Блок смешанного сигнала/DAC/Измерения и испытания

Описание

Блок DAC Testbench измеряет показатели производительности DAC (цифро-аналоговый преобразователь) как для постоянного тока, так и для переменного тока. Показатели производительности DC включают ошибку смещения и ошибку усиления. Характеристики переменного тока включают в себя отношение сигнал/шум (SNR), сигнал/шум и искажение (SINAD), беспроигрышный динамический диапазон (SFDR), эффективное количество битов (ENOB) и уровень шума.

Блок DAC Testbench генерирует стимул для управления тестируемым устройством (DUT) на вкладке Стимул (Stimulus). Параметры настройки для проверки DUT определены на вкладке Setup (Настройка). Целевые метрики проверки определяются на вкладке Целевая метрика (Target Metric).

Блок DAC Testbench можно использовать для проверки моделей архитектуры DAC, представленных в Blockset™ смешанного сигнала, или для проверки DAC собственной реализации.

Порты

Вход

развернуть все

`from dac analog` - Аналоговый сигнал с выхода ЦАП
скаляр

Аналоговый входной сигнал с выхода ЦАП, определяемый как скаляр.

Типы данных: double

Продукция

развернуть все

`to dac digital` - Цифровой стимулирующий сигнал для входа ЦАП
скаляр

Сигнал стимула цифрового выхода для входа ЦАП, возвращаемый в виде скаляра.

`to dac start` - Тактовый сигнал преобразования внешнего запуска для DAC
скаляр

Внешний тактовый сигнал преобразования запуска для DAC, возвращаемый в виде скаляра. Этот сигнал запускает процесс преобразования в блоке ЦАП.

Типы данных: double

Параметры

развернуть все

`Measurement` - Выберите, измерять ли метрики производительности постоянного или переменного тока
`DC` (по умолчанию) | `AC`

Выберите, следует ли измерять статические (DC) или динамические (AC) метрики производительности:

Выбрать DC для измерения ошибки смещения и ошибки усиления.
Выбрать AC измерение SNR, SINAD, SFDR, ENOB и уровня шума.

`Recommended min. simulation stop time (s)` - Для получения значимого результата необходимо выполнить моделирование минимального времени.
`2.048e-02` (по умолчанию) | положительный вещественный скаляр

Минимальное время, в течение которого моделирование должно выполняться для получения значимых результатов, определяемое как положительный действительный скаляр в секундах.

Для измерения производительности постоянного тока необходимо выполнить моделирование, чтобы ЦАП мог 20 раз выполнить выборку каждого цифрового кода. Исходя из этого предположения рекомендуемое минимальное время (и) остановки моделирования T задается следующим образом:
$T \frac{= отсчеты на}{бит (^{} StartFreq/2Nbits} + 1) +$ время ожидания,
где StartFreq - частота тактового сигнала начала преобразования, а Nbits - разрешение ЦАП.
Количество выборок на бит вычисляется с использованием уравнения:
$Отсчеты на бит = \max \frac{(допуск}{1Error,}$ 10).
Для измерения производительности переменного тока моделирование должно выполняться таким образом, чтобы ЦАП мог генерировать шесть спектральных обновлений выходного сигнала ЦАП. Таким образом, рекомендуемое минимальное время (и) остановки моделирования T задается [1]:
$T = \frac{6 (}{} 1,5RBW +$ время ожидания),
где RBW - ширина полосы разрешения оценщика спектра внутри блока DAC Testbench и задается уравнением: $RBW = [min ( Input frequency)$ 0.1].

Этот параметр сообщается только testbench и не является редактируемым.

Типы данных: double

`Set as model stop time` - Автоматически установить рекомендуемое минимальное время остановки моделирования в качестве времени остановки модели
кнопка

Щелкните значок, чтобы автоматически установить рекомендуемое минимальное время остановки моделирования в качестве времени остановки модели Simulink ®.

`Endpoint` - Измерение DNL, INL методом конечной точки
on (по умолчанию) | off

Измерьте ошибку дифференциальной нелинейности (DNL) и ошибку интегральной нелинейности (INL) с помощью метода конечной точки. Этот метод использует конечные точки фактической передаточной функции для измерения ошибок DNL и INL.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Measurement значение DC.

`Best fit` - Измерение DNL, INL методом наилучшего вписывания
on (по умолчанию) | off

Измерьте ошибку дифференциальной нелинейности (DNL) и ошибку интегральной нелинейности (INL) с помощью метода наилучшего вписывания. Этот метод использует стандартный метод подбора кривой, чтобы найти наилучшее соответствие для измерения ошибок DNL и INL.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Measurement значение DC.

`Plot DC analysis result` - График результатов анализа постоянного тока
кнопка

Щелкните, чтобы построить график результатов анализа DC для дальнейшего анализа. Для выполнения полного анализа постоянного тока, включая интегральную нелинейность (INL) и дифференциальную нелинейность (DNL), используйте блок измерения постоянного тока DAC.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Measurement значение DC.

`Export measurement result` - Сохранение подробных результатов тестирования в базовом рабочем пространстве
кнопка

Щелкните, чтобы сохранить подробные результаты теста в электронной таблице (XLS-файл) или в виде разделенных запятыми значений (CSV-файл) для дальнейшей обработки.

Стимул

`Digital input frequency (Hz)` - Частота цифрового входного сигнала на ЦАП
`1e4` (по умолчанию) | положительный вещественный скаляр

Частота цифрового входного сигнала в блоке ЦАП, заданная как положительный действительный скаляр в герцах. Частота цифрового входа (Гц) должна соответствовать частоте входа тестируемого устройства ЦАП.

Частота цифрового входа (Гц) должна удовлетворять двум требованиям:

Все выходные коды платы DAC должны быть активированы.
Частота цифрового входа (Гц) не должна иметь общих кратных значений, отличных от 1, с частотой начального преобразования (Гц).

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Measurement значение AC.

Программное использование

Параметр блока: InputFrequency

Текст: символьный вектор

Значения: положительный действительный скаляр

По умолчанию: 1e3

Типы данных: double

`Start conversion frequency (Hz)` - Частота внутренних тактовых импульсов запуска-преобразования
`1e6` (по умолчанию) | положительный вещественный скаляр

Частота внутреннего такта запуска-преобразования, заданная как положительный действительный скаляр в Гц. Частота начального преобразования (Гц) определяет скорость передачи DAC.

Программное использование

Параметр блока: StartFreq

Текст: символьный вектор

Значения: положительный действительный скаляр

По умолчанию: 1e6

Типы данных: double

`Error tolerance (LSB)` - Максимальная разность между последовательными выборками цифрового сигнала
`0.1` (по умолчанию) | положительный скаляр в диапазоне (`0, 1`]

Максимально допустимая разность амплитуд последовательных выборок цифрового входного сигнала, заданная как положительный действительный скаляр в младшем значащем бите (LSB).

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Measurement значение DC.

Программное использование

Параметр блока: ErrorTolerance

Текст: символьный вектор

Значения: положительный скаляр в диапазоне (0, 1]

По умолчанию: 0.1

Типы данных: double

Установка

`Autofill setup parameters` - Автоматическое распространение параметров настройки из DAC
кнопка

Щелкните для автоматического распространения параметров настройки из DAC.

Зависимости

DAC должен быть двоичным взвешенным DAC из блока смешанного сигнала.

`Number of bits` - Количество битов во входном слове
`10` (по умолчанию) | положительное вещественное целое число

Число битов во входном слове, указанное как целое число без единиц. Количество битов определяет разрешение DAC.

Программное использование

Параметр блока: NBits

Текст: символьный вектор

Значения: положительное действительное целое число

По умолчанию: 10

Типы данных: double

`Input polarity` - Полярность входного сигнала в ЦАП
`Bipolar` (по умолчанию) | `Unipolar`

Полярность входного сигнала в ЦАП.

Программное использование

Параметр блока: Polarity

Текст: символьный вектор

Значения: Bipolar|Unipolar

По умолчанию: Bipolar

`Reference (V)` - Опорное напряжение
`1` (по умолчанию) | вещественный скаляр

Опорное напряжение ЦАП, определяемое как действительный скаляр в вольтах. Ссылка (V) помогает определить выход из входного цифрового кода, число битов и смещение (V) с помощью уравнения:

$Выход ЦАП = ((\frac{Цифровой входной}{^{code2Number битов}}) Опорный) +$ Смещение.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Measurement значение DC.

Программное использование

Параметр блока: Ref

Текст: символьный вектор

Значения: вещественный скаляр

По умолчанию: 1

Типы данных: double

`Bias (V)` - напряжение смещения, добавляемое к выходу;
`0` (по умолчанию) | вещественный скаляр

Напряжение смещения, добавляемое к выходу ЦАП, задается как действительный скаляр в вольтах. Смещение (V) помогает определить выходной сигнал из входного цифрового кода, числа битов и опорного сигнала (V), используя уравнение:

$Выход ЦАП = ((\frac{Цифровой входной}{^{code2Number битов}}) Опорный) +$ Смещение

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Measurement значение DC.

Программное использование

Параметр блока: Bias

Текст: символьный вектор

Значения: вещественный скаляр

По умолчанию: 0

Типы данных: double

`Settling time (s)` - Время, необходимое для расчета выходных данных
`0.25/1e-6` (по умолчанию) | неотрицательный вещественный скаляр

Время, необходимое для того, чтобы выходной сигнал DAC установился в пределах некоторой доли от его конечного значения, заданного как неотрицательный действительный скаляр в секундах.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Measurement значение DC.

Программное использование

Параметр блока: SettlingTime

Текст: символьный вектор

Значения: вещественный скаляр

По умолчанию: 0.25/1e-6

Типы данных: double

`Settling time tolerance (LSB)` - Допуск для расчета времени расчета
`0.5` (по умолчанию) | положительный вещественный скаляр

Допуск, допустимый для вычисления времени установления, определяемый как положительный действительный скаляр в LSB. Выходной сигнал DAC должен рассчитываться в пределах допуска времени установления (LSB) по времени (ям) установления.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Measurement значение AC.

Программное использование

Параметр блока: SettlingTimeTolerance

Текст: символьный вектор

Значения: положительный действительный скаляр

По умолчанию: 0.5

Типы данных: double

`Hold off time (s)` - Задержка перед анализом измерений
`0` (по умолчанию) | неотрицательный вещественный скаляр

Задержка перед анализом измерений во избежание повреждения переходными процессами, определяемая как неотрицательный действительный скаляр в секундах.

Программное использование

Использовать get_param(gcb,'HoldOffTime') для просмотра текущего значения времени ожидания.
Использовать set_param(gcb,'HoldOffTime',value) установка для параметра «Время ожидания» определенного значения.

Типы данных: double

`Show spectrum analyzer during simulation` - Отображает анализатор спектра во время моделирования
off (по умолчанию) | on

Выберите этот параметр для отображения окна Spectrum Analyzer во время моделирования. По умолчанию этот параметр не выбран.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Measurement значение AC.

Целевая метрика

`Autofill target metric` - Автоматически распространять целевые метрики из DAC
кнопка

Щелкните, чтобы автоматически распространить целевые метрики из DAC.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Measurement значение DC.
DAC должен быть двоичным взвешенным DAC из блока смешанного сигнала.

`Offset error` - Сдвигает шаги квантования на конкретное значение
`0 LSB` (по умолчанию) | вещественный скаляр

Сдвигает шаги квантования на конкретное значение, заданное как действительный скаляр в% FS (процент полной шкалы), FS (полной шкалы) или LSB (младший бит).

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Measurement значение DC.

Программное использование

Параметр блока: TargetOffsetError

Текст: символьный вектор

Значения: вещественный скаляр

По умолчанию: 0 LSB

Типы данных: double

`Gain error` - Ошибка в наклоне кривой передачи DAC
`0 LSB` (по умолчанию) | вещественный скаляр

Ошибка в наклоне прямой, интерполирующей кривую передачи DAC, заданную как действительный скаляр в% FS (процент полной шкалы), FS (полная шкала) или LSB (младший бит).

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Measurement значение DC.

Программное использование

Параметр блока: TargetGainError

Текст: символьный вектор

Значения: вещественный скаляр

По умолчанию: 0 LSB

Типы данных: double

Примеры модели

Measure Offset and Gain Error of Binary Weighted DAC

Измерить смещение и ошибку усиления двоичного взвешенного ЦАП

Найдите ошибки смещения и усиления двоичного взвешенного блока DAC.

Measure AC Performance Metrics of Binary Weighted DAC

Измерение показателей производительности AC для двоичного взвешенного DAC

Найдите показатели производительности переменного тока, такие как SNR, SINAD, SFDR, ENOB, уровень шума и время установки двоичного взвешенного блока DAC.

Ссылки

[1] Анализатор спектра

См. также

Двоичный взвешенный DAC | Измерение переменного тока ЦАП | Измерение постоянного тока ЦАП

Представлен в R2020a

Документация

Испытания DAC

Описание

Порты

Вход

from dac analog - Аналоговый сигнал с выхода ЦАП скаляр

Продукция

to dac digital - Цифровой стимулирующий сигнал для входа ЦАП скаляр

to dac start - Тактовый сигнал преобразования внешнего запуска для DAC скаляр

Параметры

Measurement - Выберите, измерять ли метрики производительности постоянного или переменного тока DC (по умолчанию) | AC

Set as model stop time - Автоматически установить рекомендуемое минимальное время остановки моделирования в качестве времени остановки модели кнопка

Endpoint - Измерение DNL, INL методом конечной точки on (по умолчанию) | off

Зависимости

Best fit - Измерение DNL, INL методом наилучшего вписывания on (по умолчанию) | off

Зависимости

Plot DC analysis result - График результатов анализа постоянного тока кнопка

Зависимости

Export measurement result - Сохранение подробных результатов тестирования в базовом рабочем пространстве кнопка

Стимул

Digital input frequency (Hz) - Частота цифрового входного сигнала на ЦАП 1e4 (по умолчанию) | положительный вещественный скаляр

Зависимости

Программное использование

Start conversion frequency (Hz) - Частота внутренних тактовых импульсов запуска-преобразования 1e6 (по умолчанию) | положительный вещественный скаляр

Программное использование

Error tolerance (LSB) - Максимальная разность между последовательными выборками цифрового сигнала 0.1 (по умолчанию) | положительный скаляр в диапазоне (0, 1]

Зависимости

Программное использование

Установка

Autofill setup parameters - Автоматическое распространение параметров настройки из DAC кнопка

Зависимости

Number of bits - Количество битов во входном слове 10 (по умолчанию) | положительное вещественное целое число

Программное использование

Input polarity - Полярность входного сигнала в ЦАП Bipolar (по умолчанию) | Unipolar

Программное использование

Reference (V) - Опорное напряжение 1 (по умолчанию) | вещественный скаляр

Зависимости

Программное использование

Bias (V) - напряжение смещения, добавляемое к выходу; 0 (по умолчанию) | вещественный скаляр

Зависимости

Программное использование

Settling time (s) - Время, необходимое для расчета выходных данных 0.25/1e-6 (по умолчанию) | неотрицательный вещественный скаляр

Зависимости

Программное использование

Settling time tolerance (LSB) - Допуск для расчета времени расчета 0.5 (по умолчанию) | положительный вещественный скаляр

Зависимости

Программное использование

Hold off time (s) - Задержка перед анализом измерений 0 (по умолчанию) | неотрицательный вещественный скаляр

Программное использование

Show spectrum analyzer during simulation - Отображает анализатор спектра во время моделирования off (по умолчанию) | on

Зависимости

Целевая метрика

Autofill target metric - Автоматически распространять целевые метрики из DAC кнопка

Зависимости

Offset error - Сдвигает шаги квантования на конкретное значение 0 LSB (по умолчанию) | вещественный скаляр

Зависимости

Программное использование

Gain error - Ошибка в наклоне кривой передачи DAC 0 LSB (по умолчанию) | вещественный скаляр

Зависимости

Программное использование

Программное использование

Примеры модели

Измерить смещение и ошибку усиления двоичного взвешенного ЦАП

Измерение показателей производительности AC для двоичного взвешенного DAC

Ссылки

См. также

Документация по блокировкам смешанного сигнала

Поддержка

`from dac analog` - Аналоговый сигнал с выхода ЦАП
скаляр

`to dac digital` - Цифровой стимулирующий сигнал для входа ЦАП
скаляр

`to dac start` - Тактовый сигнал преобразования внешнего запуска для DAC
скаляр

`Measurement` - Выберите, измерять ли метрики производительности постоянного или переменного тока
`DC` (по умолчанию) | `AC`

`Set as model stop time` - Автоматически установить рекомендуемое минимальное время остановки моделирования в качестве времени остановки модели
кнопка

`Endpoint` - Измерение DNL, INL методом конечной точки
on (по умолчанию) | off

`Best fit` - Измерение DNL, INL методом наилучшего вписывания
on (по умолчанию) | off

`Plot DC analysis result` - График результатов анализа постоянного тока
кнопка

`Export measurement result` - Сохранение подробных результатов тестирования в базовом рабочем пространстве
кнопка

`Digital input frequency (Hz)` - Частота цифрового входного сигнала на ЦАП
`1e4` (по умолчанию) | положительный вещественный скаляр

`Start conversion frequency (Hz)` - Частота внутренних тактовых импульсов запуска-преобразования
`1e6` (по умолчанию) | положительный вещественный скаляр

`Error tolerance (LSB)` - Максимальная разность между последовательными выборками цифрового сигнала
`0.1` (по умолчанию) | положительный скаляр в диапазоне (`0, 1`]

`Autofill setup parameters` - Автоматическое распространение параметров настройки из DAC
кнопка

`Number of bits` - Количество битов во входном слове
`10` (по умолчанию) | положительное вещественное целое число

`Input polarity` - Полярность входного сигнала в ЦАП
`Bipolar` (по умолчанию) | `Unipolar`

`Reference (V)` - Опорное напряжение
`1` (по умолчанию) | вещественный скаляр

`Bias (V)` - напряжение смещения, добавляемое к выходу;
`0` (по умолчанию) | вещественный скаляр

`Settling time (s)` - Время, необходимое для расчета выходных данных
`0.25/1e-6` (по умолчанию) | неотрицательный вещественный скаляр

`Settling time tolerance (LSB)` - Допуск для расчета времени расчета
`0.5` (по умолчанию) | положительный вещественный скаляр

`Hold off time (s)` - Задержка перед анализом измерений
`0` (по умолчанию) | неотрицательный вещественный скаляр

`Show spectrum analyzer during simulation` - Отображает анализатор спектра во время моделирования
off (по умолчанию) | on

`Autofill target metric` - Автоматически распространять целевые метрики из DAC
кнопка

`Offset error` - Сдвигает шаги квантования на конкретное значение
`0 LSB` (по умолчанию) | вещественный скаляр

`Gain error` - Ошибка в наклоне кривой передачи DAC
`0 LSB` (по умолчанию) | вещественный скаляр