如何將Hspice資料轉進MATLAB計算

緣緣

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
9 h: u; @3 g/ c.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

( x- a# [- m( b2 S2 t" k, i, \9 l∼還請指教∼
( x  f$ F0 k6 S, P9 C# f2 t* {% g程式重試的結果，*.mt0檔案只出現:
digout           temper           alter#            
5 C) g1 L( f5 l1.890e-12        25.0000           1.0000         
1 D! i' s5 D2 R+ D& Z不知是否還需修改？

: J# a' C0 o' k/ P/ j[ 本帖最後由 緣緣 於 2007-10-19 12:11 AM 編輯 ]

緣緣

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。
5 d! v( N* M, e  M3 {
& @! q; p6 j1 x% m- a∼感激不盡∼

finster

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
! v- J3 z& Q5 D. g5 {  t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
( ?, s* p- A/ g' S" e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
$ G* P* `; q2 H  k5 V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
1 O' [5 P$ B! y  b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

緣緣

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：
7 g! ^& e# m# P1 C2 I
* C  M4 F2 L2 r" q) F+ @.MEAS TRAN DIGOUT
+TRIG  V (Dout)  VAL=0        RISE=2
- k+ ^0 [/ a9 T+TARG V (Dout)  VAL=3.2m  RISE=2
# t* L) ~& H, ~) z
∼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：
+ L8 }* R4 z+ {3 w, F$ Q
# _" N4 H" x' s+ n1 Y( [digout=  3.7443E-09  targ=  1.5167E-07   trig=  1.4792E-07
3 M8 G* i/ t6 s! a
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 ]

緣緣

由於之前一直出現Internet Explorer無法連線訊息~???????
2 [0 D& C1 _& G1 ]/ B. T所以重新上傳附件

finster

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

/ W& T( t5 U2 C' A2 w- T& n' Z% k. ^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

* @, r; B+ G$ ^3 R; Z我看不到你的附件檔,故而實在無法作出評論
( K7 S( X$ K' h- B6 ~: M! R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??
6 V8 x6 O* ?1 F; L  Q" D2 c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

緣緣

∼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

緣緣

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:
$ k/ T: a1 [0 Z- w" d0 F2 A"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。
3 s* n9 Z* Y3 N希望大家喜欢！！
" r. _$ `- f7 {* q附件為:FFT.rar
. L6 z" d0 d# F9 x0 K4 h% G
0 i+ ]/ `. y4 g, T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'.
* k/ i; J0 X$ @; A5 I+ f/ @; z2 I
Error in ==> spectra2 at 43
- n" z+ s$ L4 h* Z' J; sd0=round(AD10(start:stepstart+M*step-step),3)/1.8);
' h) {* |6 R7 C; Y. e: K
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！

緣緣

謝謝finster副版主回復，想再請問一下：
  }5 H1 F7 O, |( e9 f% R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。
" }0 T1 z0 q6 Z
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！"
: C+ R4 a& D; y8 f) n內容為：
压缩文件共有三个文件：两个m文件和一个txt文件
0 f4 z5 H, b! [1 Wspectra.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。
3 {* E1 ]) C, E# a0 Z希望大家喜欢！！
7 z6 c, J4 q0 b/ m3 Q$ z; ]: u% y附件為:FFT.rar

+ @0 Z0 H* S& V" \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：
, q9 N( n! _7 K" J. W
??? Undefined command/function 'AD10'.

Error in ==> spectra2 at 43
d0=round(AD10(start:stepstart+M*step-step),3)/1.8);
; {! r' t5 _4 }9 K. L" h7 q
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~???????
9 L, H, [! F8 Z& p
[ 本帖最後由 緣緣 於 2007-10-15 07:54 PM 編輯 ]

finster

我以前作DAC的MATLAB部份程式
; K2 ?' h  D! Y, r$ O0 M& w9 S我想,應該可以給你一些參考吧

% --------------Using minimum 4-term Blackman-harris Windows -------------
nb=1:1ts;
  J" W1 S9 g  h/ C& V7 e& }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;
! P, W1 d2 G  O: r, _- P% O7 {kb=kb/win_gain;
! E( N5 N8 V1 T# l# @9 H$ p$ P
7 U3 E" w% s5 {) M% --------------- Calculated fft --------------------------
; N; K/ _9 g& M! Nyb=kb.*x(ptsttfi);
( r! Z6 m8 Y* ?  J" ]0 f1 cyk=fft(yb);
fft_no=length(yk);
f=fs*(0:fft_no-1)/fft_no;
$ a" S% X2 S+ aPyy=yk.*conj(yk)/((fft_no/2)^2);
+ m$ i8 {' k4 d
% ---------- Calculate THD ----------------------------
j=1;
6 X& ^- M+ f0 R( W, hfor i=1:1fft_no/2)
0 N0 Y/ ]: @" v+ _7 w( R3 y" l0 j    if (f(i) == (fi*j))
) w; a* _- E, ~2 ~+ S: l        HD(j)=Pyy(i);     %% find all harmonic distortion components
4 F1 d" h& B+ S" V- K  X/ T        j=j+1;
    end
end
P_hd=sum(HD(2:9));
5 n( p3 ^& i6 tTHD =10*log10(P_hd/HD(1));  %% HD(1) is fundamental signal
' \. v5 H$ R3 W* Mfprintf('THD = %g dB\n',THD);

; O# o" t3 f7 K0 r% ---------- Calculate SNR ----------------------------
fundamen_dB=max(10*log10(Pyy(1:fft_no/2)));
7 J; _7 B) t+ v: Q. |" W5 @) yfundamen_no=find(10*log10(Pyy(1:fft_no/2))==fundamen_dB);
. X, y$ a8 g/ ospan=max(round(fft_no/200),5);
P_sig=sum(Pyy(fundamen_no-span:fundamen_no+span));
' d% r2 N5 E* k3 [( a+ |1 _. n
1 l" w; i" ~* J, \P_noise1=sum(Pyy(1:fft_no/2))-P_sig-P_hd;
+ g: l! {" R8 M4 q3 d9 a( y/ p, _) v/ vSNR1=10*log10(P_sig/P_noise1);
: V7 C3 T& ~9 ]3 f% Ofprintf('SNR = %g dB\n',SNR1);

緣緣

謝謝sjhor版主的回復，我正上Matlab網站努力尋找資料中。

sjhor

Matlab 有 fft 的  program,
所以  只要將FFT後的資料  做一些轉換就可以唷!!
' q& k; K$ K) L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?

緣緣

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。

9 D. e5 T( i5 V( T+ A謝謝！

monkeybad

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
. n" g( Q) }  w( n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