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在A(yíng)DC模型和DAC建模中添加低通濾波器
更好的ADC模型的建議
兩音測試信號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,因此可以方便地運行誤碼率仿真。該ADC碰巧具有非常寬的輸入帶寬。
對于帶寬較低的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。最好與詳細的SPICE模型進(jìn)行比較,或者在實(shí)際的物理設備上進(jìn)行測量。
數模轉換器(DAC)的模型
參考文獻[19]至[26]提出了某種DAC模型,而[27]至[29]描述了DAC的特性,但沒(méi)有描述模型。在那些提出模型的模型中,大多數([19],[20],[22]和[23])提出的模型似乎是DAC設計人員而不是用戶(hù)所感興趣的,他們給出了詳細的特定模型來(lái)確定諸如SNR或噪聲影響之類(lèi)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(méi)有量化。文獻[26]將量化和削波建模為加法過(guò)程,僅對高斯輸入有效。
參考文獻[21]使用以下公式將DAC輸出(y(t))建模為DAC輸入(x(t))的函數:
y(t)= x(t)+ y HQ(x(t))+ y CM(x(t))+ y VQ(x(t))
等式1
這些是相應的術(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)鐘源調制”(時(shí)鐘抖動(dòng))
y VQ(x(t))解釋了包括積分非線(xiàn)性在內的“垂直量化”(幅度量化)。
這些術(shù)語(yǔ)的表達并不十分復雜,因此這可能是模擬DAC的良好模型。輸入x(t)可以來(lái)自調制算法的浮點(diǎn)實(shí)現,也可以來(lái)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。
參考文獻[24]提出了一個(gè)模型,該模型考慮了差分非線(xiàn)性(DNL),積分非線(xiàn)性(INL),增益和失調誤差,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。它由附加隨機誤差構成DNL模型;增加了確定性的時(shí)間函數以對毛刺進(jìn)行建模;用于模擬INL,增益和失調誤差的多項式函數;延遲和時(shí)間轉換(在本文中沒(méi)有說(shuō)明);一個(gè)低通濾波器來(lái)模擬穩定時(shí)間;和噪聲模型(在文本中也沒(méi)有解釋?zhuān)???梢詫?span>[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。如果量化導致的輸出噪聲不夠,則可以添加附加噪聲。
圖2. 來(lái)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)是數字的,因此需要圖2中的采樣器和量化器。
通常,對于仿真,可以使用連續時(shí)間的浮點(diǎn)算法。并且將其轉換為帶時(shí)鐘的定點(diǎn)版本是不值得的。(連續時(shí)間意味著(zhù)仿真采樣頻率足夠高,因此沒(méi)有采樣效果。)而且,通常DAC接口上可用的實(shí)際位數(廣告位數)大于ENOB。