ADC Testbench

Измеряет показатели эффективности DC и AC выхода АЦП

развернуть все на странице
  • Библиотека:

  • Mixed-Signal Blockset/АЦП/Measurements & Testbenches

  • ADC Testbench block

Описание

Блок ADC Testbench измеряет как показатели эффективности DC, так и AC. Показатели эффективности постоянного тока включают ошибку смещения и ошибку усиления. Метрики эффективности переменного тока включают отношение сигнал/шум (ОСШ), радио сигнал/шум и искажение (SINAD), ложную свободную динамическую область значений (SFDR), эффективное количество бит (ENOB), шумовой пол и задержку преобразования.

Блок ADC Testbench генерирует стимул для управления тестируемым устройством (DUT) с вкладки Stimulus. Параметры настройки для проверки DUT определены на вкладке Setup, а целевые метрики валидации - на вкладке Target Metric.

Можно использовать блок ADC Testbench для проверки архитектурных моделей АЦП, представленных в Mixed-Signal Blockset™, или можно проверить АЦП вашей собственной реализации.

Порты

Вход

расширить все

Цифровой входной сигнал от выхода АЦП, заданный как скаляр.

Типы данных: fixed point | single | double | int8 | int16 | int32 | uint8 | uint16 | uint32 | Boolean

Сигнал готовности преобразования с выхода АЦП, заданный как скаляр. Этот сигнал указывает, когда процесс преобразования АЦП завершен.

Типы данных: double

Выход

расширить все

Аналоговый выходной сигнал стимулирования для входного сигнала АЦП, возвращаемый в виде скаляра.

Типы данных: double

Синхроимпульс преобразования внешнего запуска для АЦП, возвращаемый как скаляр. Этот сигнал начинает процесс преобразования в блоке АЦП.

Типы данных: double

Параметры

расширить все

Выберите, измерять ли статические (DC) или динамические (AC) показатели эффективности.

  • Выберите DC для измерения ошибки смещения и ошибки усиления.

  • Выберите AC для измерения ОСШ, SINAD, SFDR, ENOB, уровня шума и задержки преобразования.

Минимальное время, в течение которого симуляция должна выполняться, чтобы получить значимые результаты, заданные как положительный действительный скаляр в секундах.

  • Чтобы измерить эффективность постоянного тока, симуляция должна выполняться так, чтобы АЦП мог дискретизировать каждый цифровой код 20 раз, принимая наклонный вход, который проходит полную масштабную область значений АЦП в течение периода симуляции. Исходя из этого предположения, аналоговая входная частота (f аналоговая), сгенерированная блоком ADC Testbench для формы волны пилообразного зуба, устанавливается как:

    fanalog=StartFreq2(Nbits+1)·10

    где StartFreq - частота начальных часов преобразования, а Nbits - разрешение АЦП.

    Итак, Recommended min. simulation stop time (s) T вычисляется с помощью формулы: T=1fanalog.

  • Чтобы измерить эффективность AC, симуляция должна выполняться так, чтобы АЦП мог сгенерировать 6 спектральных обновлений выхода ADC. Время генерации одного спектрального выхода на основе метода Уэлча [1] определяется:

    t=1.5·SamplingFrequencyRBW

    где SamplingFrequency и RBW являются частотой дискретизации и шириной полосы разрешения оценщика спектра внутри блока ADC Testbench.

Этот параметр сообщается только тестбенчем и не редактируется.

Типы данных: double

Щелкните, чтобы автоматически задать Recommended min. simulation stop time (s) как время остановки Simulink® модель.

Измерьте дифференциальную нелинейность (DNL) ошибки и интегральную нелинейность (INL) ошибки используя метод конечной точки. Этот метод использует конечные точки фактической передаточной функции, чтобы измерить ошибки DNL и INL.

Измерьте дифференциальную нелинейность (DNL) ошибки и интегральную нелинейность (INL) ошибки используя метод наилучшей подгонки. Этот метод использует стандартный метод аппроксимирования кривыми, чтобы найти лучшую подгонку для измерения ошибок DNL и INL.

Щелкните, чтобы построить график результатов анализа постоянного тока для последующего анализа. Чтобы выполнить полный анализ постоянного тока, включая интегральную нелинейность (INL) и дифференциальную нелинейность (DNL), используйте блок ADC DC Measurement.

Зависимости

Этот параметр доступен только, когда Measurement опция установлена на DC.

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

Стимул

Тип искажения, которое ADC Testbench блок имеет значение measure, заданный как Harmonic или Intermodulation.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Measurement опцию следующим AC.

Программное использование

Параметры блоков: DistortionMeasurement
Тип: Вектор символов
Значения: Harmonic | Intermodulation
По умолчанию: Harmonic

Частота аналогового входного сигнала к блоку ADC, заданная как положительный действительный скаляр в герце. Analog stimulus frequency должно соответствовать частоте входа тестируемому ADC устройству. По умолчанию этот параметр вычисляется автоматически. Можно отменить выбор Set automatically, чтобы настроить значение.

  • Когда для ADC Testbench задано измерение Harmonic искажение, значение по умолчанию Analog stimulus frequency является 976.563.

  • Когда для ADC Testbench задано измерение Intermodulation искажение, значение по умолчанию Analog stimulus frequency является [878.907,1074.22].

Analog stimulus frequency нужно удовлетворить двум требованиям:

  • Все выходные коды АЦП должны быть активированы.

  • Этот Analog stimulus frequency не должен иметь общие множители, кроме 1, с Start conversion frequency.

Чтобы удовлетворить обоим условиям, используйте уравнение fanalog=JMfstart [2],

где:

f аналог является частотой аналогового сигнала,

f start - это частота преобразования начала,

M>2Nbits·π, где Nbits - количество бит АЦП,

и J является целым числом без общих факторов с M.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Measurement опцию следующим AC.

Программное использование

Параметры блоков: InputFrequency
Тип: Вектор символов
Значения: положительный действительный скаляр | положительный действительный оцененный вектор
По умолчанию: 976.563

Шумовая полоса разрешения, заданная как положительный действительный скаляр в герце. Этот параметр задает наименьшую положительную частоту, которая может быть разрешена. По умолчанию этот параметр вычисляется автоматически. Можно отменить выбор Set automatically, чтобы настроить значение.

  • Когда для ADC AC Measurement задано измерение Harmonic искажение, значение по умолчанию Resolution bandwidth (Hz) является 97.6563.

  • Когда для ADC AC Measurement задано измерение Intermodulation искажение, значение по умолчанию Resolution bandwidth (Hz) является 87.8907.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Measurement опцию следующим AC.

Программное использование

Параметры блоков: RBW
Тип: Вектор символов
Значения: положительный действительный скаляр
По умолчанию: 97.6563

Частота синхроимпульса начального преобразования АЦП, заданная как положительный действительный скаляр в Гц. Start conversion frequency (Hz) должны совпадать с частотой синхроимпульса начального преобразования блока ADC.

Программное использование

Параметры блоков: StartFreq
Тип: Вектор символов
Значения: положительный действительный скаляр
По умолчанию: 1e6

Типы данных: double

Дрожание апертуры RMS, добавляемое синхроимпульсом начального преобразования, заданным как положительный действительный скаляр в секундах.

Программное использование

Параметры блоков: RMSJitt
Тип: Вектор символов
Значения: положительный действительный скаляр
По умолчанию: 40e-12

Типы данных: double

Максимально допустимое различие в амплитуде последовательных выборок аналогового входного сигнала, заданная как положительный действительный скаляр в наименее значимом бите (LSB).

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Measurement опцию следующим DC.

Типы данных: double

Setup

Щелкните, чтобы автоматически распространить параметры настройки из АЦП.

Зависимости

Этот параметр работает только, когда АЦП является Flash ADC или SAR ADC от Mixed-Signal Blockset.

Количество физических выходных бит, заданное как бесчисленное положительное вещественное целое число в области значений [1, 26]. Number of bits определяет разрешение АЦП.

Программное использование

  • Использовать get_param(gcb,'NBits') для просмотра текущей Number of bits.

  • Использовать set_param(gcb,'NBits',value) для задания Number of bits определенного значения.

Типы данных: double

Динамическая область значений АЦП, заданный как 2-элементный вектор-строка в вольтах.

Программное использование

  • Использовать get_param(gcb,'InputRange') для просмотра текущей Input range (V).

  • Использовать set_param(gcb,'InputRange',value) для задания Input range (V) определенного значения.

Типы данных: double

Задерживает анализ измерения, чтобы избежать повреждения переходными процессами, заданным как неотрицательный действительный скаляр в секундах.

Программное использование

Параметры блоков: HoldOffTime
Тип: Вектор символов
Значения: неотрицательный действительный скаляр
По умолчанию: 0

Типы данных: double

Отображения спектра анализатор во время симуляции. По умолчанию эта опция отменена.

Зависимости

Этот параметр доступен только, когда Measurement опция установлена на AC.

Выберите, чтобы включить увеличение buffer size во время симуляции. По умолчанию эта опция отменена.

Количество выборок входной буферизации, доступных во время симуляции, заданное как положительный целочисленный скаляр.

Выбор другого решателя симуляции или стратегий дискретизации может изменить количество входных выборок, необходимых для получения точной выходной выборки. Установите Buffer size на достаточно большое значение, чтобы входной буфер содержал все необходимые входные выборки.

Зависимости

Этот параметр доступен только Enable increased buffer size когда опция выбрана на вкладке Configuration.

Программное использование

Параметры блоков: NBuffer
Тип: Вектор символов
Значения: положительный целочисленный скаляр
По умолчанию: 5

Типы данных: double

Целевая метрика

Щелкните, чтобы автоматически распространить целевые метрики из АЦП.

Зависимости

  • Чтобы включить этот параметр, задайте Measurement опцию DC.

  • Этот параметр работает только, когда АЦП является Flash ADC или SAR ADC от Mixed-Signal Blockset.

Смещает шаги квантования на определенное значение, заданное как положительный действительный скаляр в% FS, FS или LSB.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте Measurement опцию DC.

Программное использование

Параметры блоков: TargetOffsetError
Тип: Вектор символов
Значения: реальный скаляр
По умолчанию: 1.5 LSB

Типы данных: double

Ошибка на наклоне прямой линии, интерполирующей передаточную кривую АЦП, заданная как положительный действительный скаляр в наименее значимых% bit FS, FS или LSB.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте Measurement опцию DC.

Программное использование

Параметры блоков: TargetGainError
Тип: Вектор символов
Значения: реальный скаляр
По умолчанию: 1 LSB

Типы данных: double

Ссылки

[2] IEEE Std 1241-2010. «Стандарт IEEE на терминологию и методы тестирования аналого-цифровых преобразователей», стр. 29-30, 14 января 2011 года.

См. также

| | |

Введенный в R2019a

Документация по Mixed-Signal Blockset

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте