Chip123 科技應用創新平台

標題: 如何將Hspice資料轉進MATLAB計算 [打印本頁]

作者: 緣緣 時間: 2007-10-4 10:57 PM
標題: 如何將Hspice資料轉進MATLAB計算
我現在在設計一個三角積分調變器(sigma delta modulator)，電路完成後，我用Hspice做FFT(快速傅立葉轉換)求得SNDR(Signal to Noise plus distortion ratio)，但我看其他論文秀出來的都是再經Matlab轉出來的圖形，請問，hspice要如何轉換成matlab畫出SNDR及DR(Dynamic Range)？包含方法及指令，愈詳細愈好。拜託有高手能相告。
謝謝！

作者: monkeybad 時間: 2007-10-5 06:42 PM
我之前做ADC再算SNR有用過一個方法可是很爛但是還勉強可以用
就是直接用.print指令把你要量的電壓印出來
然後再用手動把印出來的資料copy起來
然後貼在Matlab程式上面然後就可以做FFT了

作者: 緣緣 時間: 2007-10-5 09:39 PM
標題: 謝謝版主回復
謝謝版主的回覆及支援，我之前有找到一個MATLAB的應用軟體叫做HspiceToolbox，可以將hspice輸出的檔案透過HspiceToolbox將檔案轉入MATLAB中，也可用MATLAB叫出hspice電路中各節點的信號，只是，接下來MATLAB要用何種指令才能算出電路輸出點的SNDR及DR，我知道可以將MATLAB的指令整合成一個副檔名為m的檔案，不知版主或其他高手有沒有這方面的指令寫法或是m檔案，那就感激不盡了。

謝謝！

作者: sjhor 時間: 2007-10-8 09:40 AM
Matlab 有 fft 的  program,
所以  只要將FFT後的資料  做一些轉換就可以唷!!
將主信號找出來!!  然後將"所有的 fft power 加起來 - 主信號的 power"
就可以換算  SNDR 了!!
SNDR is Signal to (Noise + THD) ratio?

作者: 緣緣 時間: 2007-10-11 05:44 PM
謝謝sjhor版主的回復，我正上Matlab網站努力尋找資料中。

作者: finster 時間: 2007-10-13 08:20 AM
我以前作DAC的MATLAB部份程式
我想,應該可以給你一些參考吧

% --------------Using minimum 4-term Blackman-harris Windows -------------
nb=1:1

ts;
kb=0.355768-0.487396*cos(2*pi*nb/(pts))+0.144232*cos(4*pi*nb/(pts))-0.012604*cos(6*pi*nb/(pts));
win_gain=sum(kb)/pts;
kb=kb/win_gain;

% --------------- Calculated fft --------------------------
yb=kb.*x(ptst

tfi);
yk=fft(yb);
fft_no=length(yk);
f=fs*(0:fft_no-1)/fft_no;
Pyy=yk.*conj(yk)/((fft_no/2)^2);

% ---------- Calculate THD ----------------------------
j=1;
for i=1:1

作者: 緣緣 時間: 2007-10-15 07:34 PM
標題: 謝謝副版主回復
謝謝finster副版主回復，想再請問一下：
請問你的程式是將Hspice輸出的*.lis檔內的FFT做運算，還是使用HspiceToolbox由Matlab將Hspice電路中各節點的訊號叫出來，才根據某一輸出點作分析，還請不吝指教。

另外，我在另一個網站(EETOP,中國電子頂級開發網)發現一個matlab的m檔，原帖標題為:
"一个对ADC和PLL输出结果作FFT频谱分析的matlab程序，推荐！"
內容為：
压缩文件共有三个文件：两个m文件和一个txt文件
spectra.m :用来调用主程序fft_analy.m和txt文件。其中txt是我做的27M PLL的Hspice输出模拟结果。步长为1ns，对应里面的取样频率fs=1000。cycle对应的是取的波形长度。如果数据是ADC的量测结果，则要添加相应的bit数,程序里已标明PLL和ADC的语句。
希望大家喜欢！！
附件為:FFT.rar

我根據他的說明修改他的程式變為如附件FFT2.rar的程式，FFT2包含一個ADC用Hspice做FFT分析得到一個輸出結果，如int40b.txt，主程式內容修改成fin=5K，fs=5.12M，Bit數為1 bit，如附件FFT2.rar內的spectra2.m及fft_analy2.m，執行後，Matlab卻顯示以下的錯誤訊息：

??? Undefined command/function 'AD10'.

Error in ==> spectra2 at 43
d0=round(AD10(start:stepstart+M*step-step),3)/1.8);

由程式的錯誤訊息應是"AD10"的函數或指令未被定義，但不知如何再做修改，可否請Finster副版主幫我看一下，有什麼地方需要修改，感激不盡！

∼不曉得為何無法上傳附件，一直出現Internet Explorer無法連線訊息~???????

[ 本帖最後由緣緣於 2007-10-15 07:54 PM 編輯 ]

作者: 緣緣 時間: 2007-10-15 08:54 PM
標題: 謝謝副版主回復
謝謝finster副版主回復，想再請問一下：
請問你的程式是將Hspice輸出的*.lis檔內的FFT做運算，還是使用HspiceToolbox由Matlab將Hspice電路中各節點的訊號叫出來，才根據某一輸出點作分析，還請不吝指教。
另外，我在另一個網站(EETOP,中國電子頂級開發網)發現一個matlab的m檔，原帖標題為:
"一个对ADC和PLL输出结果作FFT频谱分析的matlab程序，推荐！"
內容為：
压缩文件共有三个文件：两个m文件和一个txt文件
spectra.m :用来调用主程序fft_analy.m和txt文件。其中txt是我做的27M PLL的Hspice输出模拟结果。步长为1ns，对应里面的取样频率fs=1000。cycle对应的是取的波形长度。如果数据是ADC的量测结果，则要添加相应的bit数,程序里已标明PLL和ADC的语句。
希望大家喜欢！！
附件為:FFT.rar

我根據他的說明修改他的程式變為如附件FFT2.rar的程式，FFT2包含一個ADC用Hspice做FFT分析得到一個輸出結果，如int40b.txt，主程式內容修改成fin=5K，fs=5.12M，Bit數為1 bit，如附件FFT2.rar內的spectra2.m及fft_analy2.m，執行後，Matlab卻顯示以下的錯誤訊息：

??? Undefined command/function 'AD10'.

Error in ==> spectra2 at 43
d0=round(AD10(start:stepstart+M*step-step),3)/1.8);

由程式的錯誤訊息應是"AD10"的函數或指令未被定義，但不知如何再做修改，可否請Finster副版主幫我看一下，有什麼地方需要修改，感激不盡！

作者: 緣緣 時間: 2007-10-15 10:18 PM
標題: 增加附件
∼不曉得為何無法上傳附件，一直出現Internet Explorer無法連線訊息~???????
附上上帖的附件

作者: finster 時間: 2007-10-15 10:31 PM
在回答你的問題前我先稍微解說一下我的MATLAB程式
要作FFT必需是sine waveform或者近似sine waveform,所以,我在作DAC的SNR及THD時,必需是輸出信號為sine waveform的記錄數值
故而,我利用SPICE中.measure的指令來記錄DAC的輸出信號數值,然後將這些記錄的值存成一個TXT的文字檔,然後再用MATLAB將這個文字檔讀出,再作FFT運算

在MATLAB程式中要作FFT運算時,需注意它必須是2的倍數,同時,我在作FFT運算時,先行利用minimum 4-term Blackman-harris Windows的filter來使DAC的輸出信號平順些,當然,你也可以不加,不過,畫出的waveform會有點怪怪的,再者,因為我們記錄的數值是每隔一段時間所記錄的數值,所以畫成連續的圖形時,會很不連貫,所以,一般都會作windows的filter,而我也問過一些比較資深的analog designer此種作法是否恰當,還沒有人對於這種作法感到奇怪,也許大家都是這個樣子作的吧

我看不到你的附件檔,故而實在無法作出評論
而看了一下你所秀出的錯誤訊息,想問一下,MATLAB程式中有AD10這個函式嗎??又或者有沒有AD10這個array??
從錯誤訊息來看,似乎是找不到AD10這個函式或者array,所以才有錯誤

作者: 緣緣 時間: 2007-10-16 03:54 PM
由於之前一直出現Internet Explorer無法連線訊息~???????
所以重新上傳附件

作者: 緣緣 時間: 2007-10-16 05:02 PM
標題: 有關hspice .measure指令寫法
再請問一下finster副版主，如果我是要將Hspice的電路輸出點Dout，使用.measure指令來記錄ADC的輸出信號數值，暫態分析(TRAN)掃瞄區間:0~3.2msec，
指令的寫法是否為：

.MEAS TRAN DIGOUT
+TRIG  V (Dout)  VAL=0       RISE=2
+TARG V (Dout)  VAL=3.2m  RISE=2

∼還請指教，謝謝∼

另外，我先使用一個小程式去試.measure這個指令，輸出的*.lis只發現以下的數據：

digout=  3.7443E-09  targ=  1.5167E-07 trig=  1.4792E-07

Hspice輸出檔多了一個*.mt0的檔案，該檔內容同上面之敘述，不知是否還有那邊出錯？

[ 本帖最後由緣緣於 2007-10-16 05:34 PM 編輯 ]

作者: finster 時間: 2007-10-16 11:08 PM
在Hspice執行.measure指令時,它是依據你的.lib的數目來產生相對應的*.mt*檔
故而,如果你的檔案有多出*.mt0的檔案,那表示這是你的.lib的第一個依據.measure所計算出來的資料
所以,請再檢查一下你的HSPICE檔案吧

再來,你的.measure指令用法沒有問題
但,你的取樣點及時間似乎不對
你的暫態分析(TRAN)掃瞄區間:0~3.2msec,你所用的指令為:
.MEAS TRAN DIGOUT
+TRIG V (Dout) VAL=0 RISE=2
+TARG V (Dout) VAL=3.2m RISE=2
寫法沒錯,但,如果是ADC,那其輸出信號為digital,故而,輸出信號的振幅不是0就是vdd,如果要記綠輸出信號的digital code的話
那,計算輸出信號的digital code應該依照clock來作取樣時間,而不是0~3.2ms,也就是.measure的VAL要是clock
另外,若依照你的指令來用,應該會計算不到輸出信號,除非你的模擬時間超過6.4ms,因為你是用RISE=2
再者,如果是用.measure來計算digital code,那如果以rise edge作基準則應該用RISE=1,而不是RISE=2,這是很嚴重的錯誤,除非你的clock及取樣有delay 1個clock的作用在,如果是以fall edge則是FALL=1,若是以你RISE=2,那你取樣出來的digital code應該都是錯誤的

作者: 緣緣 時間: 2007-10-17 02:02 PM
標題: 再次謝謝Finster的回復
再次謝謝Finster的回復，我會依照你的方法再重試一遍，另外在麻煩你幫我看看上傳的ADC Matlab程式。

∼感激不盡∼

作者: 緣緣 時間: 2007-10-18 11:59 PM
再請問一下finster副版主，我有兩個非重疊的Clock，一個ON，另一個就為OFF，取樣頻率為5.12M，週期0.1952u sec，半週脈寬0.0976u sec，第一個clock延遲0.05u sec開始觸發，第二個Clock再經過半週0.0976u sec觸發，電路輸出點為Dout，.Measure指令的寫法是否為：2 b% S8 U/ K7 L# j
3 }) X8 A, P4 X" H8 S& m
.MEAS TRAN DIGOUT
+TRIG V (Dout) VAL=0 TD=0.5E-7 RISE=1( Z" a/ w) H+ q' t$ Y3 `! j! f
+TARG V (Dout) VAL=0.976E-7 RISE=1

∼還請指教∼

程式重試的結果，*.mt0檔案只出現:
digout temper alter#
1.890e-12 25.0000 1.0000
不知是否還需修改？

[ 本帖最後由緣緣於 2007-10-19 12:11 AM 編輯 ]

作者: finster 時間: 2007-10-19 01:58 AM
先回答第一個問題
你的MATLAB程式我大概看了一下,發覺到AD10應該是一個由別人自行撰寫的運算函式,而因為你在MATLAB程式中並沒有這個函式,同時也沒有呼去這個函式,故而,你在執行MATLAB程式時,當然會出現錯誤訊息
所以,如果這不是你自己寫的MATLAB程式,那我只能說你的MATLAB程式並不完整,也許,這是別人故意留一手的吧

再來,在ADC中的Sample and hold電路若是用SC電路,是會用non-overlap clock,故而會有兩個clock
但,源頭的clock只有一個,而這個clock會透過non-overlap circuit去產生兩個時間差的clock
一般而言,ADC的數位電路所需的clock通常都是由源頭的clock作為基準,然後將數位信號輸出,故而,在使用.measure時,所參考的時間及頻率也該是以這個源頭的clock為主,而不是由non-overlap circuit所產生出來的兩個時間差clock,除非,你的ADC電路並沒有包Sample and hold circuit(我不清楚你的電路架構為何,但,ADC一般而言一定要有Sample and hold circuit)
再來,我看了一下你的取樣頻率為5.12Mhz,這是很低的clock頻率,所以,照理來說這麼低的頻率,你的架構應該是採用SAR架構的ADC吧,那你的輸入信號頻率為何呢??另外,你的.tran的時間多久呢???還有,你是幾個bit的ADC呢???
舉個例來說,假如你是4-bit ADC,輸出分別為D3,D2,D1,D0,且clock為1MHz,所以使用.measure應該為
.MEASURE TRAN DIGOUT_D3_t1 find V(D3) AT=5.2us
.MEASURE TRAN DIGOUT_D2_t1 find V(D2) AT=5.2us
.MEASURE TRAN DIGOUT_D1_t1 find V(D1) AT=5.2us
.MEASURE TRAN DIGOUT_D0_t1 find V(D0) AT=5.2us

.MEASURE TRAN DIGOUT_D3_t2 find V(D3) AT=6.2us
.MEASURE TRAN DIGOUT_D2_t2 find V(D2) AT=6.2us
.MEASURE TRAN DIGOUT_D1_t2 find V(D1) AT=6.2us
.MEASURE TRAN DIGOUT_D0_t2 find V(D0) AT=6.2us

我只計算clock的週期,然後再初估ADC中的delay時間為0.2us,所以,我第一個數位取出的時間為第5個clock週期來取出4個bit的digital code,然後在第6個clock週期時又取出第2筆digital code
我用的方式較為簡化些,因為ADC要取出的是在每個clock週期中的digital code,所以,只要精算出每個clock時間,即可簡化.measure的指令,而不用用到TRIG....TARG.....,當然,這是我的作法,你也可以依照我前面寫的改成你用的TRIG...TARG的用法

最後,像我剛才寫的.MEASURE TRAN DIGOUT_D3 find V(D3) AT=5.2us
可以用MATLAB程式寫成一個自我產生的.measure,我以前是用MATLAB來自己產生的,不然,光是計算1024點就要寫4096行.MEASURE指令,那是一件很浪費時間和生命的事,用MATLAB的迴圈即可一下子產生出所有.MEASURE指令,小小作法,提供給你參考

作者: 緣緣 時間: 2007-11-8 03:00 PM
標題: 謝謝finster副版主的詳細解說
再次謝謝finster副版主的詳細解說，我前一陣子剛好有事在忙，沒有及時回復你的問題，還請見諒。
我大概講一下我的架構：
我電路是使用Switched-Current(SI)的架構，不同於Switched Capacitor(SC)的架構，最早設計是設定輸入頻率Fin=10KHz，取樣頻率為Fs=10.24MHz，頻寬40K，位元數為1-bit；由於我電路中有一個Op-Amp，因為OP-Amp頻寬限制的原因，在高頻時易產生非常大的諧波(harmonic)及雜訊(Noise)，所以才降頻為輸入頻率Fin=5KHz，取樣頻率為Fs=5.12MHz，頻寬20K。電路中有兩個Clock(Φ1 & Φ2)，Φ1 & Φ2是兩個Non-overlappind clock，由於尚在模擬階段，所以兩個clock的產生是使用hspice的指令寫出，指令如下：
For Fs=10.24MHz:
V0 NET2 0  PULSE 0  3.3  0.5E-7 0.976E-10 0.976E-10 0.488E-7 0.976E-7
V1 NET6 0  PULSE 0  3.3  0.988E-7  0.976E-10 0.976E-10 0.488E-7 0.976E-7
For Fs=5.12MHz
V0 NET2 0  PULSE 0  3.3  0.5E-7 1.952E-10 1.952E-10 0.976E-7 1.952E-7
V1 NET6 0  PULSE 0  3.3  1.476E-7  1.952E-10 1.952E-10 0.976E-7 1.952E-7
另外，我在hspice做FFT運算取的點數為32k，所以根據計算，如果Fs=10.24M，.tran的時間=(1/Fs)*32k=3.2msec，如果Fs=5.12M，.tran的時間=(1/Fs)*32k=6.4msec。
如果依照你指令的寫法，根據我的clock=>Fs=5.12M，delay 0.05us的情形下，同樣第一個數位取出的時間為第5個clock週期來取出1個bit的digital code,然後在第6個clock週期時又取出第2筆digital code，寫法是否為：
.MEASURE TRAN DIGOUT_D0_t1 find V(D0) AT=1.026us
.MEASURE TRAN DIGOUT_D0_t2 find V(D0) AT=1.2212us
然後以此類推，在第7個clock週期時又取出第3筆digital code，如果32k點(二進制)，就須寫32768行，這樣對嗎？
你說可以用matlab寫迴圈，可是如果我是將hspice的輸出數據再帶到matlab做計算，那我就需要先在hspice下指令記錄輸出數據，再帶到matlab中，那這樣子變成還是需要在hspice中寫32768行的指令才能記錄數據，或是說有其他辦法可簡化hspice指令？或是就你所言，用MATLAB程式寫成一個自我產生的.measure，但要如何做呢？還請finster副版主多多指教！謝謝！

[ 本帖最後由緣緣於 2007-11-8 03:04 PM 編輯 ]

作者: finster 時間: 2007-11-12 02:06 AM
看了一下你的說明,覺得有些奇怪的地方
首先,我沒作過switched current ADC,不過,依照取樣原理理論來說,取樣頻率需大於輸入信號的兩倍才能夠將原始信號還原回來
而你的取樣頻率和輸入信號頻率卻非常地接近,似乎有違取樣原理的理論基礎,不知道這個樣子真的能夠取出真實的信號?

再者,FFT運算基本上也是依照取樣原理理論發展出來的,因為FFT的取樣點數是輸入信號的2^N倍,N的最小值為1,也就是FFT的最小取樣頻率是輸入信號的2倍,亦即輸入信號在一個週期內會被取樣2點,而我們所撰寫的FFT來計算SNR,SFDR,THD...也是依此理論陸續往下寫的,所以,看了你的規格,實在覺得有些奇怪

FFT的取樣點數如我剛才所言是取樣點數是輸入信號的2^N倍,所以,取樣點數為2,4,8,16,32,64,128,256,512,1024,2048,4096...,一般取到1024點或者2048點就已經非常足夠了,因為超過2048點之後所計算出來的SNR,SFDR,THD....其實變化的只有小數點後面幾位的不同而以,取樣到32768點,其實真的不需要

clear all
fid=fopen('dual_measure_rms.txt','w')
for M=1:1:1024
   T=M-1;
   from=(50*T)+45; %DUAL DAC measure time
   to=50+(50*T);
   fprintf(fid,'.MEASURE TRAN A%g RMS v(daci_outp) from=%gn to=%gn\n',M,from,to);
end
MATLAB程式會產生一個dual_measure_rms.txt檔,你將這個檔裡面的.MEASURE複製到HSPICE中即可,不過,如我前面所言,取樣頻率是輸入信號的2^N倍,然後再算出我的取樣點的時間點為何,如果不知道這些關係式,那這個MATLAB程式將無法使用
這個程式很簡單,只是一個迴圈再加上幾行計算時間的式子

作者: monkeybad 時間: 2007-11-12 12:02 PM
感謝Finster提供一個非常實用的小技巧
這樣以後模擬FFT就非常方便了
看一下應該是先計算好要取樣點的時間間隔也就是sample clcok的時間
然後譬如取1024個點就用Matlab產生1024個.measure指令敘述吧
只是我Matlab指令不熟看來這些程式碼還得花點時間弄清楚一下

作者: 緣緣 時間: 2007-11-13 03:58 PM
標題: 再次感謝Finster的詳細解說
首先我想請問副版主finster，你說我的取樣頻率和輸入信號頻率非常地接近，在取樣頻率Fs=10.24MHz的條件下，不知這裡輸入信號頻率指的是輸入信號頻率10K，還是輸入信號頻寬頻率40K?
我解釋一下我為何要用fin=10k，Fs=10.24MHz的原因：
因為我的Fs=10.24M，所以我的Fin=10.24M/1024=10k，會取1024倍的原因是之前曾上過ADC的課程，上課的講師提到由數位信號處理(DSP)的理論，Fs=1024*Fin的情形下，頻譜比較不會產生leakage。
且如果以我的規格來看，我的OSR=Fs/2Fb=10.24M/(2*40k)=128，我是希望縮小Bandwidth提高OSR，進而提高SNR，可是我們老闆堅持要做到40k以上，所以，在無法提高取樣頻率Fs的情形下，只能維持OSR=128來設計。
另外，為何FFT運算要取32K points，是因為我看相關的論文，幾乎都是取16k或32k points，然後我在hspice使用FFT指令來計算的結果，好像32k points以上圖形比較像SNDR的圖形，所以才用32k points，後來再問其他人員，SNDR要由matlab做計算，輸出的圖形才準，論文中提到matlab計算的點數大多也是32K points，也因此，我也才想用32k points去計算FFT。
依照你所言，由於我的Fs是Fin的1024倍，所以，我的FFT只需取1024點即可，依照你的.measure迴圈程式，我將程式更改為:
clear all
fid=fopen('sdm_out.txt','w')
for M=1:1:1024
T=M-1;
AT=(0.1952*T)+1.026; %SDM measure time
fprintf(fid,'.MEASURE TRAN DIGOUT_t%g find V(D0) AT=%gu',M,AT);
end
試的結果，可得到1024行.MEASURE的指令，我會把他代入hspice程式跑跑看。
想再請問的是：
當我使用.MEASURE指令得到數據後，是不是還要在你提供的SNDR&SNR的Matlab程式前加上load指令，例如：
load sdm_out.txt -ascii ;%sdm_out.txt is output digital code of SDM
然後就可算出SNDR及SNR以及畫出圖形了嗎？
請指教∼

作者: finster 時間: 2007-11-14 06:03 AM
不好意思,昨天一時眼花沒看清楚單位,把Fin的KHz看成MHz,sorry....
所以才會說你的取樣頻率和輸入信號頻率非常地接近,這是我這方面的缺失

至於FFT取樣點的問題,我之前是作88MHz,10-bit dual channel DAC,我之前有比較過FFT取樣2048點和4096點,甚至是8192點的差別,結果誠如我前面所言,MATLAB跑出來的結果只有小數點後面3位-5位之後才有差異,前面的數值都是一樣的,所以我才會說一般取到1024點或者2048點就已經非常足夠了
而且,用SPICE跑模擬從2048點到4096點的時間非常地久,所增加的時間可能不只一倍,而是數倍,可是從MATLAB所計算出來的卻是差異不大,故而,如果paper提供到這麼大的取樣點,那就跑吧,只不過,時間會非常地久,印象中,我之前跑2048點的SPICE模擬DAC大概需要5-7天,而取樣到4096點大概就增加到接近三週的時間,這,純是個人以前的小小經驗,如果是ADC的話,那會更久

至於另外個問題,我的回答是,對的
但,要先把一些參數改成你們自己的規格才行

作者: monkeybad 時間: 2007-11-14 05:04 PM
我補充一下
緣緣網友應該是在作over-sampling的ADC 跟Finster作的架構不太一樣
video DAC or ADC 跟Finster講的一樣取樣1024以上其實模擬結果就差不多了
至少我模擬起來也是這樣
而over-sampling的架構顧名思義就是以超取樣來提高SNR 藉以換取高解析度的ADC
所以我想取樣點很多應該是正常的吧

作者: 緣緣 時間: 2007-11-26 04:38 PM
標題: 非常謝謝finster副版主的詳細解說與monkeybad版主的指導
再次謝謝finster副版主的詳細解說與monkeybad版主的指導。
說來好笑，我本身出了一個小烏龍，我從11/13回帖後，就一直期待finster副版主的回復，所以我幾乎每天都上論壇來看看有沒有新消息，可是我連續等了好幾天，直到今日(11/26)，我才突然發現finster副版主早於我回帖的隔天11/14回我消息，以至於我沒有第一時間答謝finster副版主的指導，真有點不好意思。
說來慚愧，我沒有注意到我的帖子已經有第2頁，直到今天才發現，真有點啼笑皆非。

在此，根據finster的指導，我會再試試，有什麼新問題，再向你請教。
此外，回答monkeybad版主的問題：我的確作的是over-sampling的ADC，所以，才需要取樣到32k points那麼多吧，畢竟我也希望取點取少一點作計算，可是又怕算出來不準確，我想，我應該會比較一下1024點與32K點的差異，如果差異不大，或許我就可以將點數減少來計算。
∼謝謝！∼

作者: 緣緣 時間: 2007-11-28 09:24 PM
標題: 請問finster副版主有關程式問題
請問finster副版主:
我依照你提供的程式，修改成我的規格後，程式修改如下：
% --------------The number of FFT -------------
fin=5;% *KHz
fs=5120; % *KHz
cycle=1; % cycle = 2^N ; N = 0~5
M=round(cycle*fs/fin);
% --------------Load the binary code -------------
load sdm_out.txt -ascii
start = 1;
step = 1;
%ADC
x=sdm_out(start:step:M);
% --------------Using minimum 4-term Blackman-harris Windows -------------
ptst = 1;
ptfi = M;
pts = M;
nb=1:1

ts;
kb=0.355768-0.487396*cos(2*pi*nb/(pts))+0.144232*cos(4*pi*nb/(pts))-0.012604*cos(6*pi*nb/(pts));
win_gain=sum(kb)/pts;
kb=kb/win_gain;
% --------------- Calculated fft --------------------------
yb=kb.*x(ptst

tfi);
yk=fft(yb);
fft_no=length(yk);
f=fs*(0:fft_no-1)/fft_no;
Pyy=yk.*conj(yk)/((fft_no/2)^2);
% ---------- Calculate THD ----------------------------
j=1;
for i=1:1

fft_no/2)
if (f(i) == (fi*j))
      HD(j)=Pyy(i);    %% find all harmonic distortion components
      j=j+1;
end
end
P_hd=sum(HD(2:9));
THD =10*log10(P_hd/HD(1));  %% HD(1) is fundamental signal;
fprintf('THD = %g dB\n',THD);
% ---------- Calculate SNR ----------------------------
fundamen_dB=max(10*log10(Pyy(1:fft_no/2)));
fundamen_no=find(10*log10(Pyy(1:fft_no/2))==fundamen_dB);
span=max(round(fft_no/200),5);
P_sig=sum(Pyy(fundamen_no-span:fundamen_no+span));
P_noise=sum(Pyy(1:fft_no/2))-P_sig-P_hd;
P_noise_hd=sum(Pyy(1:fft_no/2))-P_sig;
SNR=10*log10(P_sig/P_noise);
SNDR=10*log10(P_sig/P_noise_hd);
fprintf('SNR = %g dB\n',SNR);
fprintf('SNDR = %g dB\n',SNDR);

藍色字體部分為我新增的程式，當我run到紅色字體部分，matlab顯示以下訊息：
??? Error using ==> times
Matrix dimensions must agree.

Error in ==> sndrtest at 21
yb=kb.*x(ptst

tfi);

因x函數是我自行定義的，可否幫我看看要如何修改？
另外，在程式底下的藍色字體部分，是我增加對SNDR的計算式，不知有沒有錯？
除了以上兩點外，全部程式中有沒有哪裡有問題，也請幫我看看。
附件是我取1024點得到的SDM digital code，我是由第2 個clock開始抓輸出資料，我的測試條件為：Fin=5k,Fs=5.12M。
以上麻煩finster副版主賜教。

作者: finster 時間: 2007-11-30 12:54 AM
我看了一下你的MATLAB程式,發覺到有一個地方有問題
那就是你設ptst和ptfi是同一個值是不對的
ptst是計算fft開始的值
而ptfi則是計算fft的range,如8~519,total則為512點
故而你在執行MATLAB程式時就會出現錯誤

我看了一下你的MATLAB程式,基本上沒有多大問題
不過,要小心計算THD的值和範圍
因為有不少人問過我為什麼在這個地方會出現錯誤,而當我看到他們的錯誤訊息時,便會發覺到他們的取様範圍太少,以致會計算不到第9個harmonic distortion components而出現錯誤

最後,計算noise有好幾種定義方式
原本我所寫的程式有兩種計算SNR,SFDR的計算式,後來,經過我們內部討論的結果只用我給你的那一種計算方式,因為那個方式比較合理
我個人覺得計算noise的方式,只要能夠說服的了別人,同時也能夠提出合理的解釋即可
因為目前在計算noise上並沒有很統一的說詞,故而,只要解釋的合理即可

作者: 緣緣 時間: 2007-12-2 06:25 PM
標題: 感謝finster的解說
感謝finster的解說，我解釋一下你的回復，我程式中ptst是設1，但我的ptfi是設ptfi=M=round(cycle*fs/fin)=1024，所以並不是同樣數值，取1024是因為我有1024筆資料，還是說我這樣的寫法不對？
因為我希望計算的點數為32k，所以先以1024(1k)的點數來試著計算看看，如果沒問題再計算32k點。
我想我程式的問題在於x函數是我自行定義的，可能有錯，可否再幫我看看要如何修改？
謝謝！

作者: finster 時間: 2007-12-2 09:33 PM
我想,你可能有點誤解了我的意思了
我列出我當初寫ptst和ptfi的式子關係式
ptst=2^3; % calculated fft of start point
pts=2^9; % calculated fft of end point
ptfi=ptst+pts-1; % calculated fft range: 8 ~ 519, total: 512 point
因為我們不是從第一點就取來作fft運算,故而在設ptfi時,它的值是取(2^N)再加上從第幾個cysle值所取的值
如此一來才能夠取到足夠運算fft的值

另外,還有一點,x陣列的值要比ptfi的值大,或者等同於此值
如果你的x陣列內的值沒有到達ptfi,那MATLAB就會判斷出錯誤

如果對於要設的參數仍有問題
我可以把我最原始的程式寄給你參考

[ 本帖最後由 finster 於 2007-12-2 09:43 PM 編輯 ]

作者: 緣緣 時間: 2007-12-3 12:16 PM
標題: 謝謝finster的指導
謝謝finster的指導，我試著把你的方法帶入程式驗證，matlab仍然出現:
??? Error using ==> times
Matrix dimensions must agree.

Error in ==> sndrtest at 26
yb=kb.*x(ptst:ptfi);
那麼，就麻煩finster把你原始的程式寄給我參考，另外，可否附上hspice轉出來的digital code，我好方便作個比對。
∼感激不盡∼
ps.我的E-mail address我會以短消息傳給你，謝謝！

作者: liuyj610 時間: 2008-3-23 03:06 PM
很有用啊，谢谢各位的指导，特别是finster太强了，对了，你能不能给我们多介绍一下关于整个ADC，DAC的设计流程与方法啊？
特别是仿真方法（从用matlab系统仿真到fft仿真分析。。。）

作者: winnie22 時間: 2008-3-24 12:18 PM
請問一下
如果要在HSPICE模擬ADC的INL及DNL的流程及作法??
因為沒有MATLAB請問HPICE可以直接做嗎??

請各位做過ADC的高手幫忙回覆..

作者: finster 時間: 2008-3-24 01:21 PM
基本上作ADC,DAC的模擬,還是以HSPICE為首選建議的模擬軟體
至於用spectre,h-sim,matlab....等,均可對ADC,DAC作模擬
但,在業界,個人的建議是,還是要跑HSPICE會比較保險
至於INL,DNL,SFDR,SNR....等,基本上很難直接用HSPICE跑出來,因為有些計算式子在HSPICE中要撰寫出來很麻煩(用.measure指令來作計算),我曾經嘗試過,但最後不得不放棄,因為有些計算真的很麻煩,而且用MATLAB很快便可達到計算
一般都是把HSPICE模擬出來的數值帶到MATLAB中去作計算會比較簡易
而如果沒有MATLAB,也可以用C來作數學運算,不過,印象中C沒有FFT的計算函式,所以,可能會需要一些額外的撰寫FFT運算程式才行

作者: 盧志良 時間: 2008-4-23 10:59 PM
標題: Hspice轉進matlab
請問一下:我想把hspice模擬出來的波形,放到matlab裡面做比較,請問要怎麼操作呢?
請各位了解的高手幫忙,謝謝.

作者: 緣緣 時間: 2008-4-24 04:16 PM
標題: 回復 32# 的帖子
請問你是要將hspice模擬出來的波形，然後用Matlab叫出來比較呢？
還是要將hspice模擬出來的數據，然後使用matlab做分析?

作者: 盧志良 時間: 2008-4-28 11:34 AM
目前我是要將hspice模擬出來的波形,然後用matlab叫出來做比較,請問這要怎麼弄呢?

作者: 盧志良 時間: 2008-4-28 12:18 PM
另外,也要將hspice模擬出來的數據,丟到matlab裡面做比較分析
請各位高手幫忙,謝謝.

作者: 緣緣 時間: 2008-4-28 05:19 PM
志良你好：
如果你是要將hspice的波形用matlab叫出來比較，你可以去Matlab網站下載hspice toolbox來用，至於用法，我之前有在網路上搜尋到hspice toolbox的英文及簡體的說明檔，我另外自己也寫了一份繁體中文檔，我把他們全部置於附件中，供你參考，你看完說明檔後，應該就會用了，有問題再發問吧。
關於你的第二個問題，這說起來可能有點複雜，你可以看一下版面上我之前與版主及副版主的問與答內容，應該可以知道如何從hspice下指令得到所需的資料，matlab程式的寫法，可以去買有關matlab的書來看，到時有問題再發問了。希望對你有幫助。

[ 本帖最後由緣緣於 2008-4-28 05:48 PM 編輯 ]

作者: 盧志良 時間: 2008-4-29 12:53 PM
請問一下,第一個問題我看完附件後,第三個步驟還是不太懂,是要先把hspice的波形檔放到hspice toolbox裡面嗎?那在matlab裡要怎樣叫出波形檔呢?

作者: 緣緣 時間: 2008-4-29 02:03 PM
標題: 回復 37# 的帖子
1.首先你跑完hspice會產生一個*.tr0的檔案。
2.然後開啟matlab軟體。
3.從matlab的工具列會有一行current directory設定你hspice *.tr0檔案的存放路徑，或是把檔案copy到你現在matlab工作的路徑。
4.在matlab的命令執行列執行X=loadsig('xxx.tr0')指令(說明檔裡面都有); 載入波形檔xxx.tr0到結構x中。
5.再執行說明檔中相關指令，即可看到你所想看的各點波形。

作者: 盧志良 時間: 2008-4-29 04:17 PM
請問結構x是什麼意思呢?

error in hs_allocate_sf: unexpected values in block1 header
??? One or more output arguments not assigned during call to 'loadsig'.
這是怎樣的錯誤呢?

作者: 緣緣 時間: 2008-4-30 01:42 PM
首先x結構類似數學中的X函數，只是將loadsig('xxx.tr0')的指令指向X函數，你也可以用y,z....，此種寫法類似C語言的寫法。
第二個問題好像是你的電路輸出節點有重複或是你的*.tr0檔案有問題，這我就沒遇過了，你可能要自己查一下。

作者: 盧志良 時間: 2008-4-30 03:10 PM
請問一下,輸入X=loadsig('xxx.tr0')這個指令是把hspice的*.tr0的檔案在matlab裡面叫出來嗎?
那如果我想把這個檔案叫到我在matlab模擬出來的波形裡面,是要怎麼弄呢?
還有就是進入到目錄 ~/matlab/toolbox/Hspice Toolbox，執行命令mex loadsig.c。這個是要怎麼執行阿?

作者: 盧志良 時間: 2008-5-1 02:01 PM
********************************************************
            Hspice Toolbox for Matlab
written by Michael Perrott (http://www-mtl.mit.edu/~perrott)
while at Silicon Laboratories (http://www.silabs.com)
   Copyright (C) 1999 by Silicon Laboratories, Inc.
   This software is distributed under the terms of
   the GNU Public License (see the COPYING file
  for more details), and comes with no warranty or support
*********************************************************

??? Error:  file can't be opened

Error in ==> C:\MATLAB6p5p1\toolbox\hspicetoolbox\loadsig.dll
縁缘大大請問你,這是怎樣的錯誤呢?怎麼解決?謝謝.

作者: 盧志良 時間: 2008-5-1 02:30 PM
縁缘大大請問你,我的hspice模擬出來沒有.tro檔耶,只有.sto檔而已.那這樣還可以在matlab裡面叫出波型嗎?

作者: jerwei 時間: 2008-5-1 05:43 PM

原帖由 盧志良 於 2008-5-1 02:30 PM 發表 6 Y6 c' M; B! m- m
縁缘大大請問你,我的hspice模擬出來沒有.tro檔耶,只有.sto檔而已.那這樣還可以在matlab裡面叫出波型嗎?

tr0是spice的你執行transient simulation後的記錄檔
若是你沒有tr0則你可能沒辦法將transient的結果滙入到matlab
有錯請指正,thx

作者: 緣緣 時間: 2008-5-2 05:57 PM
正如jerwei所說，需要有*.tr0檔案才可由matlab叫出波形，你沒有*.tr0檔案是因為你沒有在hspice 執行transient simulation(暫態分析)，一般指令的寫法為：
.TRAN 0.1E-12(取點間隔) 0.81E-3(結束時間) START= 0E-6(開始時間)
你可以看一些hspice指令的書來瞭解涵意。只要你有下這個指令，在輸出檔就會有*.tr0的檔案。

作者: jwtsai 時間: 2008-5-13 09:53 PM
幫忙補充一下,
要使用這個toolbox時,在hspice的.option中不能使用post=2.
可以用
.option post
或是
.option post=1
但絶不能用
.option post=2

作者: simon_ncku 時間: 2008-5-19 10:43 AM
請問或是版主副或是其他人
我將緣緣的MATLAB程式放進去跑有是出現ERROR耶
它出現
??? Error using ==> run
Error using ==> times
Matrix dimensions must agree.
附件是CO下來的
請各位先進指教
THANKS.

作者: simon_ncku 時間: 2008-5-19 07:41 PM
標題: 回復 45# 的帖子
緣緣大大是否可跟妳要MATLAB 分析FFT等一些動態參數的程式
謝謝

作者: 阿茶先生 時間: 2008-8-9 10:07 PM
@口@ 不好意思，小弟到MATLAB的網頁中找不到Hspice Toolbox載點哩...

不知道有哪位好心人士可以提供載點呢？？

感謝不盡喔！

作者: yoyo20701 時間: 2008-10-3 02:10 PM
多謝大大的解答~~小弟大概瞭解一點~~~謝謝你喔~~~大大~~~~~

作者: pandera 時間: 2009-3-18 09:06 PM
標題: 謝謝大家回覆
剛剛試了第一個方法覺得不是很方便
後面的辦法用起比較ok
這樣我的模擬結果就比較好看了謝謝

作者: e2000 時間: 2009-4-8 01:46 AM
怎麼感覺很繁雜的樣子，看來這方法還需要多點解釋，我也很困擾到底要怎樣利用hspice的值放進matlab裡面

作者: caroff 時間: 2009-5-13 06:02 PM
不好意思，有個問題想請教各位前輩。
如果由hspice使用.fft得到一個spectrum，
那我該從何得到這個spectrum的data呢?!
因為我要利用這spectrum去計算SNR，不知該如何用?謝謝!!

作者: s13571357 時間: 2009-5-14 09:47 AM
可以問一下嗎??
當我現在有一時間t=0:0.01:60(表示時間是0~60 而每0.01分析一次)
另外每一時間對應到相對的電壓值
但是電壓值和時間不能寫成一方程式
我現在想要用MATLAB做FFT
把時間軸轉成頻率
去看他的輸出直
我該如何使用MATLAB呢??
MATLAB新手

作者: sky987 時間: 2009-5-19 01:40 PM
他們跑 32k 16k點應該是在量測的數據

模擬的時候不用跑那麼多點這樣太花時間了

作者: kuohsi 時間: 2009-5-21 05:45 PM
請問若用.meas指令
將VOUT取65536點的指令要如何寫?

作者: iamsailing 時間: 2009-5-26 09:18 AM
緣緣網友以及版主：
我的問題如下：
我用HSPICE 仿真了一個2-bit flash ADC
利用spice explorer中的理想D/A工具，
可將2-bit flash ADC的輸出數字信號，通過該D/A重構爲模擬信號
並導出數據，如附件ADC_DAC_out.txt所示
該文件中第一列爲時間信號（X軸），第二列爲重構後模擬信號的幅度
在matlab中如何用load語句將這樣一個兩維的數據導入
我現在需要用matlab對該信號進行FFT處理，並計算THD，SNR，SNDR
我的fin=56640625Hz，fs=2e+9Hz，打算做1024個點的FFT
ADC_DAC_out.txt中數據的時間是從11ns----523ns
因爲11ns+1/fs=523ns
附件中fft_yuanyuan.m文件是我將網站上你的matlab程序複制下來了
但�面有些部分我不明白，我用“？”標出了

謝謝你。

[ 本帖最後由 iamsailing 於 2009-5-26 09:24 AM 編輯 ]

作者: kuohsi 時間: 2009-6-1 04:02 PM
iamsailing:
你取點應該是11ns+1024*(1/fs)=11ns+1024 / 2G=0.523us
所以你HSPICE要下.tran 50n 0.523us
.tran 的step要是1/fs才對

作者: 異星人 時間: 2009-6-4 10:16 PM
我有個問題啊

是論壇上的表情問題

這些程式碼都穿插的表情符號

無法解讀啊

作者: 異星人 時間: 2009-6-4 10:16 PM
我有個問題啊

是論壇上的表情問題

這些程式碼都穿插的表情符號

無法解讀啊

作者: kimwin107 時間: 2009-7-27 08:44 PM
感恩..請多多指導..即所謂無分享就無成長..為又努力不懈地汲取他人經驗,才能更精進.!

作者: pkf690801 時間: 2010-3-18 04:42 AM
我需要這個頁面內的付加檔...為什麼都不能下載呢?

作者: mayluli1981 時間: 2010-4-13 05:22 PM
版主請問依下能給下載hspice toolbox的網址?偶在網路都找無
我是新手我要把Hspice 的AC及 TRAN 圖用matlab顯示出來而已
沒有hspice toolbox好像不行ㄟ
感謝

作者: s13571357 時間: 2010-4-21 02:15 PM
請問一下
hspice toolbox主要是用來和maltlab溝通嗎
哪裡可以找到相關的資料呢

作者: lqlcug 時間: 2010-4-22 09:28 AM
楼上很多牛人，这里斗胆谈谈我的处理方式。
1.将Hspice的仿真结果正确的输出，用到了一个interp=1的设置，它可以选择你想要的数据点输出；
2.采用Hspicetoolbox将hspice仿真结果导入到Matlab，然后处理的方式就非常的自由了，比较典型的处理方法可以参考MAXIM公司的设计笔记，楼上已经有人贴出，还可以采用Matlab将数据先处理到workplace区域，然后采用simulink,借助SDtoolbox来计算SNR。

作者: rokin 時間: 2010-4-23 02:35 PM

首先我想請問副版主finster，你說我的取樣頻率和輸入信號頻率非常地接近，在取樣頻率Fs=10.24MHz的條件下， ...
F( c8 G0 A, y( O( F緣緣發表於 2007-11-13 03:58 PM

請教版主及緣緣
對於給matlab計算FFT之前,
.meas 指令對輸出要取均方根值嗎?
或者直接取值就可以了?

作者: juro0827 時間: 2010-9-27 01:37 PM
WOW
正在找此相關資料!!
LUCKY!

作者: wwm101 時間: 2011-3-18 10:14 AM
finster 版主相当强大啊，受教了，谢谢

作者: killer7788 時間: 2011-10-4 04:40 PM
回復 58# iamsailing

可以請問一下, SPICE EXPLORER 中的 D to A converter 是如何使用, 因為我所做的ADC 的輸出是一個序列或並列波形輸出, 案OK後好像沒什麼反應, 也不會像你的TXT檔一樣

作者: david_chen 時間: 2011-10-6 08:40 AM
來這裡看到很多高手精闢的講解
受益良多謝謝囉

作者: chivv 時間: 2012-6-21 12:45 PM
感謝版主回覆
正在找這方面相關的訊息
讚!

作者: poiuzxcverty 時間: 2013-3-2 03:34 PM
謝謝各位大大分享，小弟受用了

作者: jghn 時間: 2013-3-28 02:50 AM
謝謝大大的分享!

真是受用無窮

歡迎光臨 Chip123 科技應用創新平台 (http://free.vireal.world/chip123_website/innoingbbs/)