ADC電路主要存在靜態(tài)仿真和動(dòng)態(tài)仿真兩類仿真，針對(duì)兩種不同的仿真，我們存在不同的輸入信號(hào)和不同的數(shù)據(jù)采樣，因此靜態(tài)仿真和動(dòng)態(tài)仿真是完全不同的兩個(gè)概念，所以設(shè)置的參數(shù)不同：

靜態(tài)參數(shù)仿真：

主要參數(shù)為INL DNL

輸入斜坡信號(hào)作為激勵(lì)

用WavevsWave 繪制出輸入模擬量和數(shù)字編碼之間的關(guān)系。利用calculator中的inl dnl函數(shù)進(jìn)行計(jì)算。

動(dòng)態(tài)參數(shù)仿真：

信噪比(SNR)，信號(hào)噪聲失真比(SINAD)，有效位數(shù)(ENOB)，總諧波失真(THD)，無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍(SFDR)；

SNR：信噪比是輸入信號(hào)和噪聲(不包括任何諧波以及直流) 的功率比，衡量器件內(nèi)部噪聲大小的基本參數(shù)。

SINAD：SINAD是輸入信號(hào)和所有輸出信號(hào)失真功率（包括諧波成分，不包括直流）比，它測(cè)量的是輸出信號(hào)所有傳遞函數(shù)非線性加上系統(tǒng)所有噪聲(量化、抖動(dòng)和假頻)的累積效果。

ENOB: 表示ADC在轉(zhuǎn)換過(guò)程中真正輸出有效的位數(shù)。

THD: 總諧波失真是輸入信號(hào)與系統(tǒng)所有諧波的總功率比，它可提供系統(tǒng)對(duì)稱和非對(duì)稱非線性產(chǎn)生的失真大小，用以表達(dá)其對(duì)信號(hào)的諧波含量的作用或者影響。

SFDR: 表示器件輸入和輸出之間的非線性

第一步：在ADC后面接一個(gè)理想的DAC（VerilogA實(shí)現(xiàn)）。根據(jù)需求修改所需要的位數(shù)。

可以在cadence得ahdLib庫(kù)中找到dac_8bit_ideal元件參考

第二步：確定如何加激勵(lì)（滿足相干采樣情況下，設(shè)定輸入信號(hào)頻率）。

我這里使用編寫得程序進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算

下面說(shuō)明手動(dòng)計(jì)算具體如何實(shí)現(xiàn)：

1.確定采樣率

設(shè)ADC CLK的周期為40ns，即頻率為25MHz，設(shè)置采樣周期為8CLK，轉(zhuǎn)換周期是12CLK，因此采樣時(shí)間間隔為20CLK，從而采樣率為25M/20=1.25MSPS（1.25MHz）

采樣率=CLK的頻率除以(采樣周期+轉(zhuǎn)換周期)

(若采樣周期為4CLK，采樣率為25M/16=1.5625MSPS)

2.確定采樣點(diǎn)N和周期數(shù)M

采樣點(diǎn)取2^n，這樣可以進(jìn)行FFT分析。此處取M=3,N=128

3.確定AC分析的輸入頻率fin=fs*M/N

根據(jù)采樣定理，輸入頻率要小于1.25M/2=0.625MHz=625KHz。若M=3，取N=128，則fin=1.25M*3/128=29.296875KHz

4.確定仿真時(shí)間

如果采樣M個(gè)周期，每個(gè)周期時(shí)間1/fin，則：

T=M/fin=N/fs=128/1.25M=102.4us。仿真時(shí)，稍微多點(diǎn)時(shí)間，保證后面分析時(shí)，取數(shù)據(jù)取在非跳變處。比如仿真110us。由這個(gè)公式也可以看出，在采樣率確定的情況下，N越大需要的仿真時(shí)間越長(zhǎng)，而與輸入信號(hào)頻率無(wú)關(guān)。

接下來(lái)就是在電路圖做好設(shè)置，就可以仿真啦。

如果仿真時(shí)間比較長(zhǎng)，比如取4096個(gè)點(diǎn)，那仿真時(shí)間可能無(wú)法接受。可以考慮使用多核

在ADE窗口中：Setup>Environment，彈出如下窗口，加上：

+mt=20 +aps

仿真完成后，波形大概如下：

從圖中可以看出，正弦信號(hào)經(jīng)過(guò)ADC轉(zhuǎn)換，再經(jīng)過(guò)理想DAC的轉(zhuǎn)換，基本靠譜。

第三步：設(shè)置參數(shù)并查看結(jié)果

得到瞬態(tài)仿真波形后，接下來(lái)就是對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析。

分析方法可以采用：

1. Cadence Spectrum工具2.MATLAB計(jì)算

下面說(shuō)明在利用cadence的spectrum工具進(jìn)行參數(shù)分析

開始時(shí)間：t0,結(jié)束時(shí)間：t0+M/ft

2.MATLAB計(jì)算

選中仿真出的輸出信號(hào)波形-右鍵-send to-export，

選擇格式為csv，start從一個(gè)穩(wěn)定時(shí)刻開始，end默認(rèn)就可以，step就是1/fs，比如50M，step就是20n，然后導(dǎo)出文件。

打開matlab代碼main，修改讀取的文件，運(yùn)行得到ADC的輸出頻譜圖及相關(guān)動(dòng)態(tài)性能參數(shù)值。