VCO Testbench
Проверьте управляемый напряжением генератор (VCO) путем измерения фазы шумовых метрик или характеристик VCO
- Библиотека:
Mixed-Signal Blockset/PLL/Measurements & Testbenches
Описание
Блок VCO Testbench проверяет тестируемое устройство VCO (DUT), измеряя одну из двух целевых метрик: фазовый шум или чувствительность к напряжению и спокойную частоту. Можно использовать testbench, чтобы подтвердить VCO вашей собственной реализации, или можно использовать блок VCO из Mixed-Signal Blockset™.
Блок VCO Testbench генерирует стимул (управляющее напряжение) для управления тестируемым устройством (DUT) из вкладки Stimulus. Параметры настройки для проверки DUT определены на вкладке Setup, а целевые метрики валидации - на вкладке Target Metric.
Чтобы использовать все преимущества возможностей тестирования VCO при помощи опций автозаполнения, используйте только два блока, DUT VCO и VCO Testbench в Simulink® модель.
Порты
Вход
from vco - Входной сигнал
скаляр
Входной сигнал, который вытекает из выхода VCO DUT. Этот входной сигнал используется для вычисления или фазы метрики шума, или чувствительности к напряжению и свободной рабочей частоты ГУН, в зависимости от выбранного Measurement опции.
Типы данных: double
Выход
to vco - Выходной сигнал
скаляр
Выходной сигнал, который обеспечивает стимулирование управляющего напряжения на вход VCO DUT.
Типы данных: double
Параметры
Measurement - Измеряемая целевая метрика
Phase noise (по умолчанию) | Kvco and Fo
Определяет, какая из двух заданных целевых метрик измеряется.
Выберите Phase noise если вы хотите, чтобы testbench измерял и сравнивал фазу шум с целевым профилем фазы шума.
Выберите Kvco and Fo если вы хотите, чтобы тестбенч вычислял чувствительность к напряжению (K vco) и спокойную частоту (F o) с помощью области значений управляющих напряжений.
Программное использование
Использовать
get_param(gcb,'MeasureOptions')чтобы просмотреть текущую опцию Measurement.Использовать
set_param(gcb,'MeasureOptions',value)чтобы задать Measurement определенная опция.
Set stop time - Установите рекомендуемое минимальное время остановки симуляции как время остановки модели
кнопка
Щелкните, чтобы задать Recommended min. simulation stop time (s), сообщенные блоком VCO Testbench, как время остановки модели.
Зависимости
Эта кнопка доступна только при выборе Phase noise как опция Measurement.
Plot measurement - Графические измерения
кнопка
Строит графики соответствующих метрик VCO на основе Measurement опций.
Выбор Phase noise на Measurement графиках фаза фазового шума ГУН.
Выбор Kvco and Fo на Measurement графиках характеристики VCO и K vco.
Export measurement results - Экспорт результатов измерений
кнопка
Экспортирует соответствующие метрики VCO на основе опций Measurement в файл Excel.
Выбор Phase noise в Measurement экспортирует фазу профиль шума VCO.
Выбор Kvco and Fo в Measurement экспортирует характеристики VCO и K vco.
Стимул
Control voltage (V) - напряжение управления VCO
2 (по умолчанию) | скаляром
Управляющее напряжение, обеспечиваемое VCO Testbench, выражается как скаляр в В. Значение, заданное в Control Voltage (V), течет через порт to vco, который обеспечивает вход VCO.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите Phase noise как опция Measurement.
Программное использование
Использовать
get_param(gcb,'ControlVoltage')чтобы просмотреть текущее Control Voltage (V) значение.Использовать
set_param(gcb,'ControlVoltage',value)для задания Control Voltage (V) определенного значения.
Типы данных: double
Range of control voltage (V) - Область значений управляющих напряжений VCO
[2 7] (по умолчанию) | двухэлементный вектор-строка
Управляющее напряжение, обеспечиваемое VCO Testbench, выражается как двухэлементный вектор-строка в В. Этот параметр задает минимальное и максимальное значения управляющего напряжения, которое используется для генерации десяти точек управляющего напряжения, включая заданные значения. Эти десять значений управляющего напряжения посылаются на VCO вход для измерения K vco и F o.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите Kvco and Fo как опция Measurement.
Программное использование
Использовать
get_param(gcb,'ControlVoltageRange')чтобы просмотреть текущие значения Range of control voltage (V).Использовать
set_param(gcb,'ControlVoltage',value)для задания Range of control voltage (V) определенных значений.
Типы данных: double
Setup
Autofill setup parameters - Автоматически вычислите параметры настройки для измерения фазового шума
кнопка
Нажмите эту кнопку, чтобы автоматически заполнить параметры настройки (Resolution bandwidth (Hz) и No. of spectral averages) для фазы измерения шума.
Если DUT является VCO от Mixed-Signal Blockset, dsp.SpectrumEstimator Системный object™, используемый блоком VCO Testbench для измерения фазы шума, автоматически вычисляет параметры настройки на основе спецификаций VCO.
Зависимости
Эта кнопка работает, только если VCO DUT является блоком VCO из Mixed-Signal Blockset.
Эта кнопка доступна только при выборе
Phase noiseкак опция Measurement.
Resolution bandwidth (Hz) - Наименьшая положительная частота, которая может быть разрешена
30e3 (по умолчанию) | реальная положительная скалярная величина
Наименьшая положительная частота, которая может быть разрешена, заданная как действительная положительная скалярная величина. Эта Resolution bandwidth (Hz) используется для определения длины окна для спектрального анализа с помощью метода Уэлча. Для получения дополнительной информации см. «Оценка спектра - Метод Уэлча».
В целом Resolution bandwidth (Hz) должны быть меньше или равны самому низкому значению частоты смещения.
Если DUT является блоком VCO из библиотеки Mixed-Signal Blockset, можно использовать кнопку Autofill setup parameters, чтобы автоматически вычислить Resolution bandwidth (Hz).
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите Phase noise как опция Measurement.
Программное использование
Использовать
get_param(gcb,'ResBandwidth')чтобы просмотреть текущее Resolution bandwidth (Hz) значение.Использовать
set_param(gcb,'ResBandwidth',value)для задания Resolution bandwidth (Hz) определенного значения.
Типы данных: double
No. of spectral averages - Количество спектральных средних значений
8 (по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр
Количество спектральных средних значений, заданное как положительный целочисленный скаляр. The dsp.SpectrumEstimator Системный объект, используемый подсистемой измерения шума фазы внутри блока VCO Testbench, вычисляет текущий спектр степени или оценку спектра плотности степени путем усреднения по числу, заданному No. of spectral averages.
Если DUT является блоком VCO из библиотеки Mixed-Signal Blockset, можно использовать кнопку Autofill setup parameters, чтобы автоматически вычислить количество спектральных средних значений.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите Phase noise как опция Measurement.
Программное использование
Использовать
get_param(gcb,'SpectralAverages')чтобы просмотреть текущее No. of spectral averages значение.Использовать
set_param(gcb,'SpectralAverages',value)для задания No. of spectral averages определенного значения.
Типы данных: double
Hold-off time (s) - Задерживает анализ измерения, чтобы избежать переходных процессов
0 (по умолчанию)
Период удержания, заданный как неотрицательный скаляр в с. Hold-off time задерживает анализ измерения на заданное количество времени, чтобы избежать повреждения результатов симуляции из-за переходных процессов.
Программное использование
Использовать
get_param(gcb,'HoldOffTime')чтобы просмотреть текущее значение Hold-off time (s).Использовать
set_param(gcb,'HoldOffTime',value)для задания Hold-off time (s) определенного значения.
Целевая метрика
Autofill target metric - Автоматическое заполнение целевой метрики шума фазы
кнопка
Нажмите эту кнопку, чтобы автоматически заполнить целевую метрику фазы шума из спецификаций VCO.
Зависимости
Эта кнопка будет работать, только если VCO DUT является VCO блоком от Mixed-Signal Blockset.
Эта кнопка доступна только при выборе
Phase noiseкак Measurement опция.
Phase noise frequency offset vector (Hz) - Вектор смещения частоты фазового шума
[30e3 100e3 1e6 3e6 10e6] (по умолчанию) | действительный вектор
Смещения частоты фазы шума от несущей частоты, собранные из таблицы данных, заданы как действительный вектор в Гц.
Если DUT является VCO блоком из библиотеки Mixed-Signal Blockset, можно использовать кнопку Autofill target metric, чтобы автоматически передать VCO векторы смещения частоты фазового шума в VCO Testbench.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите Phase noise как опция Measurement.
Программное использование
Использовать
get_param(gcb,'PhaseNoiseFreqOffset')чтобы просмотреть текущее значение Phase noise frequency offset vector (Hz).Использовать
set_param(gcb,'PhaseNoiseFreqOffset',value)для задания Phase noise frequency offset vector (Hz) определенного значения.
Типы данных: double
Phase noise vector (dBc/Hz) - Вектор фазового шума
[-45 -55 -65 -75 -100] (по умолчанию) | действительный вектор
Шум фазы, степени в полосе 1 Гц с центром от заданных смещений частоты относительно несущей, собранный из таблицы данных, заданный как действительный вектор в дБс/Гц. Элементы Phase noise vector (dBc/Hz) соответствуют относительным элементам в Phase noise frequency offset vector (Hz).
Если DUT является VCO блоком из библиотеки Mixed-Signal Blockset, можно использовать кнопку Autofill target metric, чтобы автоматически передать VCO фазы значения вектора шума в тестбенч.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите Phase noise как опция Measurement.
Программное использование
Использовать
get_param(gcb,'PhaseNoiseVector')чтобы просмотреть текущее значение Phase noise vector (dBc/Hz).Использовать
set_param(gcb,'PhaseNoiseVector',value)для задания Phase noise vector (dBc/Hz) определенного значения.
Примеры моделей
Подробнее о
Внутри VCO Testbench
Блок VCO Testbench подсистемы состоит из блока Step и подсистемы, которая содержит два варианта: подсистему измерения фазового шума и подсистему детектора частоты. Подсистемы вариантов активируются на основе выбора опции Measurement в диалоговом окне параметров блоков.
Внутри блока Step Step time устанавливается на Hold-off time (s) значение и задерживает анализ измерения на заданное время.
Фаза измерения шума
Подсистема фазовый шум активируется при Phase noise выбран в качестве Measurement опции. Подсистема использует точки пересечения нуля сигнала, чтобы измерить шум фазы. Из точек пересечения нуля извлекается фазовая ошибка ( Захваченная фазовая ошибка используется, чтобы сгенерировать периодический сигнал (sin ( Этот периодический сигнал интерполируется с использованием фиксированного временного шага, пропорционального максимальному смещению частоты шума фазы. Плотность степени измененного сигнала фазового шума, используя dsp.SpectrumEstimator Системный объект непосредственно обеспечивает фазе профиль шума интересующего сигнала.
Чувствительность к напряжению и измерение частоты свободного хода
Подсистема детектора частоты активируется при Kvco and Fo выбран в качестве Measurement опции. Подсистема расширяет область значений управляющего напряжения на 10 точек, используя их минимальное и максимальное значения. Для каждой точки генерируется кривая характеристик VCO. Чувствительность к напряжению (K vco) вычисляется путем взятия среднего значения наклона между каждой точкой. Спокойная частота (F o) экстраполируется при нулевом управляющем напряжении.
Ссылки
[1] Банерджи, Дин. Эффективность, симуляция и проект ФАПЛ. Индианаполис, IN: Dog Ear Publishing, 2006.