使用Spectrum来分析Sigma Delta ADC码流的问题，以及与Matlab处理的结果不一致的问题

w1212

各位前辈，我目前在设计一个SDM，但是在使用Spectrum对码流进行分析时，发现了几个问题。
1. 稍微更改他的 Start/Stop time、Sample Count/Freq会很大程度影响最后计算的精度，我想问一下这几个参数的设置的标准是什么？

2.我对码流进行FFT后，得到的图像中会有几根异常高的谱线。其中9.155Hz那根是输入频率，其余三根是由于什么情况出现的？发现改变start/end Frq 把3Hz与6Hz的谱线滤掉对精度没什么影响。
3.通过改变第一个问题中的四个参数，可以得到大概ENOB=17，但是将码流送到Matlab中进行分析，发现位数只有13bit，这会是什么原因导致的呢？（我是借助Simulink中的PSD模块直接分析的，在此之前已经将码流转换成1 -1的形式）。
4.想请问一下各位前辈，当SDM工作状态正常之后，是采用什么方法来限制其精度的原因呢？

zz3476

我遇到了和你第一个问题一样的问题。我的理解是SD ADC的输出与输入不是一一对应的关系。所以很难根据输入截取到周期性的波形以满足相干采样。从而使结果发生大幅度的变化。我的方法是一是选择结果最好的作为结果（说明这次的截取可能截取到周期性波形了，实际看码流太麻烦了。）二是带上数字滤波器去仿真看，对数字滤波器出来的结果加个理想DAC进行处理。
关于第三个问题，我的理解是spectrum做的是FFT分析，MATLAB做的是PSD分析。两者可能计算上有差距。

我自己做SD ADC仿真的时候也遇到了一个问题。想请教一下。我在设置start Freq =1， end Freq = fs/(2OSR).当我OSR =32和64的时候，ENOB能以2.5bits上涨。但是当我加到128和256时，ENOB的上涨幅度就开始逐渐减小了。最终停在了14bits（用的时二阶sigma delta ADC， 输入信号满足相干采样）

teaandpot

哈哈

w1212

   

zz3476 发表于 2024-5-1 22:55
我遇到了和你第一个问题一样的问题。我的理解是SD ADC的输出与输入不是一一对应的关系。所以很难根据输入截 ...

第一个问题我解决了，应该是你电路中某一个电容的电压建立有问题，我Debug出来是斩波的时序没有控制好，修改之后随Start/Stop time变化不是很大，而且和Matlab的结果是可以对上的（差0.2 3bit）。

w1212

   

zz3476 发表于 2024-5-1 22:55
我遇到了和你第一个问题一样的问题。我的理解是SD ADC的输出与输入不是一一对应的关系。所以很难根据输入截 ...

你的问题好像中，输入信号频率随着OSR变化吗？

w1212

   

zz3476 发表于 2024-5-1 22:55
我遇到了和你第一个问题一样的问题。我的理解是SD ADC的输出与输入不是一一对应的关系。所以很难根据输入截 ...

话说你的数字滤波器建模有建模吗？我的simulink模型跑出来并不能还原我的输入信号，不知道少什么部分。

zz3476

   

w1212 发表于 2024-5-7 10:19
第一个问题我解决了，应该是你电路中某一个电容的电压建立有问题，我Debug出来是斩波的时序没有控制好， ...

这个我再研究一下，我这边暂时没看到电容电压建立有问题。

zz3476

   

w1212 发表于 2024-5-7 10:25
你的问题好像中，输入信号频率随着OSR变化吗？

不随。输入信号是同一个，直接改变频率上限。然后有效位数上不去。

zz3476

   

w1212 发表于 2024-5-7 10:26
话说你的数字滤波器建模有建模吗？我的simulink模型跑出来并不能还原我的输入信号，不知道少什么部分。
...

没有，我只在电路里带了数字滤波

zz3476

   

w1212 发表于 2024-5-7 10:19
第一个问题我解决了，应该是你电路中某一个电容的电压建立有问题，我Debug出来是斩波的时序没有控制好， ...

我试了一下，可能是你加了hanning窗的原因。因为我激励给的是符合相干采样的，一开始只给了矩形窗。我后来改成hanning窗后，确实发现ENOB随start/stop time变化基本不大了。和你的描述一样了。但是尝试以0.1ms的级别调整，还是偶尔会出现ENOB剧降的点。所以我觉得应该是hanning窗改善了频谱泄露。你可以尝试加一下矩形窗，然后调整start/stop time，可能ENOB还是会随其发生大幅度变化。