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在ADC模型和DAC建模中添加低通濾波器
更好的ADC模型的建議
兩音測(cè)試信號(hào)比一音提供更多有關(guān)ADC性能的信息。您的作者模型非常適合特定ADC的制造商模型,因此可以方便地運(yùn)行誤碼率仿真。該ADC碰巧具有非常寬的輸入帶寬。
對(duì)于帶寬較低的ADC,如圖1所示增加一個(gè)低通濾波器將提供一個(gè)更好的模型。
制造商的模型是“行為”模型,而不是精確的模型。最好與詳細(xì)的SPICE模型進(jìn)行比較,或者在實(shí)際的物理設(shè)備上進(jìn)行測(cè)量。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)的模型
參考文獻(xiàn)[19]至[26]提出了某種DAC模型,而[27]至[29]描述了DAC的特性,但沒有描述模型。在那些提出模型的模型中,大多數(shù)([19],[20],[22]和[23])提出的模型似乎是DAC設(shè)計(jì)人員而不是用戶所感興趣的,他們給出了詳細(xì)的特定模型來確定諸如SNR或噪聲影響之類的東西。輸出頻譜上的時(shí)鐘抖動(dòng)。
其他人提出的模型似乎太簡(jiǎn)單了。這些是[25],僅考慮削波而沒有量化。文獻(xiàn)[26]將量化和削波建模為加法過程,僅對(duì)高斯輸入有效。
參考文獻(xiàn)[21]使用以下公式將DAC輸出(y(t))建模為DAC輸入(x(t))的函數(shù):
y(t)= x(t)+ y HQ(x(t))+ y CM(x(t))+ y VQ(x(t))
等式1
這些是相應(yīng)的術(shù)語(yǔ):
y HQ(x(t))表示“水平量化”(理想時(shí)間采樣)
y CM(x(t))表示“時(shí)鐘源調(diào)制”(時(shí)鐘抖動(dòng))
y VQ(x(t))解釋了包括積分非線性在內(nèi)的“垂直量化”(幅度量化)。
這些術(shù)語(yǔ)的表達(dá)并不十分復(fù)雜,因此這可能是模擬DAC的良好模型。輸入x(t)可以來自調(diào)制算法的浮點(diǎn)實(shí)現(xiàn),也可以來自具有輸出M位的固定點(diǎn)1,其中M> NE;其中NE是DAC的有效位數(shù)。
參考文獻(xiàn)[24]提出了一個(gè)模型,該模型考慮了差分非線性(DNL),積分非線性(INL),增益和失調(diào)誤差,毛刺脈沖面積和建立時(shí)間。
[24]的圖5顯示了該模型的框圖。它由附加隨機(jī)誤差構(gòu)成DNL模型;增加了確定性的時(shí)間函數(shù)以對(duì)毛刺進(jìn)行建模;用于模擬INL,增益和失調(diào)誤差的多項(xiàng)式函數(shù);延遲和時(shí)間轉(zhuǎn)換(在本文中沒有說明);一個(gè)低通濾波器來模擬穩(wěn)定時(shí)間;和噪聲模型(在文本中也沒有解釋)。可以對(duì)[24]中的圖5進(jìn)行一些修改,從而在這里生成圖2,這與圖1中的ADC模型相反。如果量化導(dǎo)致的輸出噪聲不夠,則可以添加附加噪聲。
圖2. 來自Naoues,M.的DAC模型的修改;莫什(Morche)Dehos,C .;巴拉克河; 和Ghazel,A, [24]
讀者可能想知道為什么,由于DAC的輸入已經(jīng)是數(shù)字的,因此需要圖2中的采樣器和量化器。
通常,對(duì)于仿真,可以使用連續(xù)時(shí)間的浮點(diǎn)算法。并且將其轉(zhuǎn)換為帶時(shí)鐘的定點(diǎn)版本是不值得的。(連續(xù)時(shí)間意味著仿真采樣頻率足夠高,因此沒有采樣效果。)而且,通常DAC接口上可用的實(shí)際位數(shù)(廣告位數(shù))大于ENOB。