專利名稱：電路直流偏移量補(bǔ)償系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信號(hào)模擬及量測(cè)領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種電路直流偏移量補(bǔ)償系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
散射參數(shù)(scatter parameter,又稱S參數(shù))是建立在入射波、反射波關(guān)系基礎(chǔ)上的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，適于微波電路分析，以器件端口的反射信號(hào)以及從該端口傳向另一端口的信號(hào)來(lái)描述電路網(wǎng)絡(luò)。散射參數(shù)被廣泛運(yùn)用在封裝(package)與印刷電路板(PCB)信道 (channel)模型上。散射參數(shù)可通過(guò)向量擬合(vector fitting)演算法產(chǎn)生有理函數(shù) (rationalfunction)形式的數(shù)學(xué)表達(dá)式。在電路模擬運(yùn)算流程中，Synopsys公司所開(kāi)發(fā)的 Hspice電路模擬軟件使用有理函數(shù)矩陣(rational function matrix, rfm)標(biāo)準(zhǔn)檔案格式來(lái)表示有理函數(shù)，以遞歸卷積(recurisive convolution)演算法來(lái)處理散射參數(shù)模型時(shí)域暫態(tài)(transient)問(wèn)題，可提高模擬運(yùn)算效率。然而，利用向量擬合演算法對(duì)散射參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算時(shí)得到的有理函數(shù)是一個(gè)近似結(jié)果，從而形成電路直流(DC)準(zhǔn)位誤差。在利用Hspice電路模擬軟件時(shí)，這個(gè)電路直流準(zhǔn)位誤差會(huì)對(duì)時(shí)域暫態(tài)模擬結(jié)果造成影響。參閱圖1所示，是一個(gè)內(nèi)存(DDR3)系統(tǒng)M端口 (port)散射參數(shù)經(jīng)過(guò)52極值-殘值(pole-residue)的向量擬合結(jié)果。從圖1中右側(cè)的局部放大圖中可以看出，當(dāng)頻率為0(即直流部分)時(shí)有O.ldB的準(zhǔn)位誤差。這個(gè)O.ldB的直流準(zhǔn)位誤差會(huì)造成在利用Hspice進(jìn)行有理函數(shù)矩陣時(shí)域模擬時(shí)產(chǎn)生6. 98mV的直流偏移量。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種電路直流偏移量補(bǔ)償系統(tǒng)，能夠?qū)ο蛄繑M合演算法所產(chǎn)生的電路直流偏移量進(jìn)行補(bǔ)償。鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種電路直流偏移量補(bǔ)償方法，能夠?qū)ο蛄繑M合演算法所產(chǎn)生的電路直流偏移量進(jìn)行補(bǔ)償。所述的電路直流偏移量補(bǔ)償系統(tǒng)，安裝并運(yùn)行于計(jì)算機(jī)中。該系統(tǒng)包括資料采集模塊，用于從計(jì)算機(jī)的資料存儲(chǔ)單元內(nèi)讀取多端口電路系統(tǒng)資料文件，并從該多端口電路系統(tǒng)資料文件內(nèi)獲取多端口散射參數(shù)f (sk)；參數(shù)檢查模塊，用于檢查上述散射參數(shù)f (sk) 的頻域分布中是否包含f (Sk)為0的資料，當(dāng)不包含f (Sk)為0的資料時(shí)，執(zhí)行插補(bǔ)算法補(bǔ)足f (Sk)為0的資料；及偏移量補(bǔ)償模塊，用于對(duì)散射參數(shù)f (Sk)執(zhí)行向量擬合的直流偏移量補(bǔ)償，生成補(bǔ)償后的有理函數(shù)。所述的電路直流偏移量補(bǔ)償方法包括如下步驟從計(jì)算機(jī)的資料存儲(chǔ)單元內(nèi)讀取多端口電路系統(tǒng)資料文件，并從該多端口電路系統(tǒng)資料文件內(nèi)獲取多端口散射參數(shù)f (sk)； 檢查上述散射參數(shù)f (Sk)的頻域分布中是否包含f (Sk)為0的資料，當(dāng)不包含f (Sk)為0的資料時(shí)，執(zhí)行插補(bǔ)算法補(bǔ)足f (Sk)為0的資料；及對(duì)散射參數(shù)f (Sk)執(zhí)行向量擬合的直流偏移量補(bǔ)償，生成補(bǔ)償后的有理函數(shù)。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述向量擬合算法的電路直流偏移量補(bǔ)償系統(tǒng)及方法利用Touchstone格式的多端口電路系統(tǒng)資料仿真產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)檔案格式(*. rfm)的Hspice有理函數(shù)矩陣。此有理函數(shù)矩陣能夠改善散射參數(shù)模型時(shí)域瞬時(shí)直流準(zhǔn)位問(wèn)題。


圖1是對(duì)端口的散射參數(shù)的向量擬合結(jié)果。圖2是本發(fā)明電路直流偏移量補(bǔ)償系統(tǒng)較佳實(shí)施例的實(shí)施架構(gòu)圖。圖3是本發(fā)明電路直流偏移量補(bǔ)償方法較佳實(shí)施例的流程圖。圖4是圖3中步驟S14的詳細(xì)流程圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明計(jì)算機(jī)1直流偏移量補(bǔ)償系統(tǒng)12資料采集模塊121參數(shù)檢查模塊122偏移量補(bǔ)償模塊123格式轉(zhuǎn)換模塊124資料存儲(chǔ)單元10中央處理器11輸出設(shè)備具體實(shí)施例方式如圖1所示，是本發(fā)明電路直流偏移量補(bǔ)償系統(tǒng)12較佳實(shí)施例的實(shí)施架構(gòu)圖。在本實(shí)施例中，該直流偏移量補(bǔ)償系統(tǒng)12安裝并運(yùn)行于計(jì)算機(jī)1中。所述的計(jì)算機(jī)1包括資料存儲(chǔ)單元10以及中央處理器(centralprocessing unit, CPU) 11。該計(jì)算機(jī)1連接輸出設(shè)備2，例如顯示器。資料存儲(chǔ)單元10用于存儲(chǔ)Touchstone格式(例如*. SNP)的多端口(N-ports)電路系統(tǒng)資料文件，該多端口電路系統(tǒng)資料文件包括電子元件的多端口(N-ports)散射參數(shù)f(sk)。其中，該f(sk)表示每個(gè)頻率點(diǎn)的散射參數(shù)的值。所述的 "Touchstone格式是IBIS協(xié)會(huì)所規(guī)范的一種資料存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)文件格式(Touchstone File Format Specification)。所述的直流偏移量補(bǔ)償系統(tǒng)12用于從資料存儲(chǔ)單元10內(nèi)讀取 Touchstone標(biāo)準(zhǔn)文件格式的多端口(N-ports)電路系統(tǒng)資料文件，并對(duì)該多端口電路系統(tǒng)資料文件中的多端口散射參數(shù)進(jìn)行處理，以生成對(duì)直流偏移量進(jìn)行補(bǔ)償后的有理函數(shù)，并將該有理函數(shù)輸出至輸出設(shè)備2，例如顯示器中。所述的直流偏移量補(bǔ)償系統(tǒng)12包括資料采集模塊121、參數(shù)檢查模塊122、偏移量補(bǔ)償模塊123，及格式轉(zhuǎn)換模塊124。本發(fā)明所稱模塊是一種能夠完成特定功能的計(jì)算機(jī)程序段，其比程序更適合于描述軟件在計(jì)算機(jī)中的執(zhí)行過(guò)程，因此本發(fā)明對(duì)軟件的描述均以模塊描述。所述的資料采集模塊121用于從資料存儲(chǔ)單元10內(nèi)讀取Touchstone標(biāo)準(zhǔn)文件格式的多端口電路系統(tǒng)資料文件，以及從該多端口電路系統(tǒng)資料文件內(nèi)獲取多端口散射參數(shù) f(sk)。其中，該f (Sk)表示每個(gè)頻率點(diǎn)的散射參數(shù)的值，Sk為散射參數(shù)的頻率。所述的參數(shù)檢查模塊122用于檢查上述散射參數(shù)f (Sk)的頻域分布中是否包含頻率為0的資料，即是否有f (Sk)為0的資料。當(dāng)不包含頻率為0的資料時(shí)，執(zhí)行插補(bǔ)算法補(bǔ)足頻率為0的資料。頻率為0即為直流。所述插補(bǔ)算法是根據(jù)給定的數(shù)學(xué)函數(shù)，在理想的軌跡式輪廓上的已知點(diǎn)之間，確定一些中間點(diǎn)的一種方法。所述的偏移量補(bǔ)償模塊123用于對(duì)散射參數(shù)f (Sk)執(zhí)行向量擬合的直流補(bǔ)償，生成補(bǔ)償后的有理函數(shù)。其中，向量擬合的直流補(bǔ)償方法如下(1)利用公式
權(quán)利要求
1.一種電路直流偏移量補(bǔ)償系統(tǒng)，安裝并運(yùn)行于計(jì)算機(jī)中，其特征在于，該系統(tǒng)包括 資料采集模塊，用于從計(jì)算機(jī)的資料存儲(chǔ)單元內(nèi)讀取多端口電路系統(tǒng)資料文件，并從該多端口電路系統(tǒng)資料文件內(nèi)獲取多端口散射參數(shù)f (Sk)；參數(shù)檢查模塊，用于檢查上述散射參數(shù)f (Sk)的頻域分布中是否包含f (Sk)為0的資料，當(dāng)不包含f (Sk)為0的資料時(shí)，執(zhí)行插補(bǔ)算法補(bǔ)足f (Sk)為0的資料；及偏移量補(bǔ)償模塊，用于對(duì)散射參數(shù)f (Sk)執(zhí)行向量擬合的直流偏移量補(bǔ)償，生成補(bǔ)償后的有理函數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的電路直流偏移量補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括格式轉(zhuǎn)換模塊，用于將上述生成的補(bǔ)償后的有理函數(shù)轉(zhuǎn)換為有理函數(shù)矩陣標(biāo)準(zhǔn)檔案格式。
3.如權(quán)利要求1所述的電路直流偏移量補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，所述的多端口電路系統(tǒng)資料文件是以Touchstone標(biāo)準(zhǔn)文件格式存儲(chǔ)于資料存儲(chǔ)單元內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的電路直流偏移量補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，所述的執(zhí)行向量擬合的直流偏移量補(bǔ)償包括(1)利用公式
5.如權(quán)利要求2所述的電路直流偏移量補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，所述的將有理函數(shù)轉(zhuǎn)換為有理函數(shù)矩陣標(biāo)準(zhǔn)檔案格式包括(1)將散射參數(shù)f(sk)以下述矩陣形式表示
6.一種電路直流偏移量補(bǔ)償方法，其特征在于，該方法包括如下步驟從計(jì)算機(jī)的資料存儲(chǔ)單元內(nèi)讀取多端口電路系統(tǒng)資料文件，并從該多端口電路系統(tǒng)資料文件內(nèi)獲取多端口散射參數(shù)f (Sk)；檢查上述散射參數(shù)f (Sk)的頻域分布中是否包含f (Sk)為O的資料，當(dāng)不包含f (Sk)為 O的資料時(shí)，執(zhí)行插補(bǔ)算法補(bǔ)足f (Sk)為O的資料；及對(duì)散射參數(shù)f (Sk)執(zhí)行向量擬合的直流偏移量補(bǔ)償，生成補(bǔ)償后的有理函數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的電路直流偏移量補(bǔ)償方法，其特征在于，該方法還包括 將上述生成的補(bǔ)償后的有理函數(shù)轉(zhuǎn)換為有理函數(shù)矩陣標(biāo)準(zhǔn)檔案格式。
8.如權(quán)利要求6所述的電路直流偏移量補(bǔ)償方法，其特征在于，所述的多端口電路系統(tǒng)資料文件是以Touchstone標(biāo)準(zhǔn)文件格式存儲(chǔ)于資料存儲(chǔ)單元內(nèi)。
9.如權(quán)利要求6所述的電路直流偏移量補(bǔ)償方法，其特征在于，所述的執(zhí)行向量擬合的直流補(bǔ)償包括步驟(1)利用公式
10.如權(quán)利要求7所述的電路直流偏移量補(bǔ)償方法，其特征在于，所述的將補(bǔ)償后的有理函數(shù)轉(zhuǎn)換為有理函數(shù)矩陣標(biāo)準(zhǔn)檔案格式包括步驟 (1)將散射參數(shù)f (sk)以下述矩陣形式表示 ^ (^) X 2 ⑷ ...^lN (^)
全文摘要
一種電路直流偏移量補(bǔ)償系統(tǒng)，安裝并運(yùn)行于計(jì)算機(jī)中。該系統(tǒng)包括資料采集模塊，用于從計(jì)算機(jī)的資料存儲(chǔ)單元內(nèi)讀取多端口電路系統(tǒng)資料文件，并從該多端口電路系統(tǒng)資料文件內(nèi)獲取多端口散射參數(shù)f(sk)；參數(shù)檢查模塊，用于檢查上述散射參數(shù)f(sk)的頻域分布中是否包含f(sk)為0的資料，當(dāng)不包含f(sk)為0的資料時(shí)，執(zhí)行插補(bǔ)算法補(bǔ)足f(sk)為0的資料；及偏移量補(bǔ)償模塊，用于對(duì)散射參數(shù)f(sk)執(zhí)行向量擬合的直流偏移量補(bǔ)償，生成補(bǔ)償后的有理函數(shù)。本發(fā)明還提供一種電路直流偏移量補(bǔ)償方法。實(shí)施本發(fā)明能夠?qū)ο蛄繑M合演算法所產(chǎn)生的電路直流偏移量進(jìn)行補(bǔ)償。
文檔編號(hào)G06F11/16GK102339245SQ201010233909
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月22日
發(fā)明者曾文亮, 李昇軍, 白育彰, 許壽國(guó) 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司