Characterization of a digital lowpass filter’s frequency response
Ronkainen, Anssi (2024)
Diplomityö
2024
School of Energy Systems, Sähkötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2024061955565
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2024061955565
Tiivistelmä
This Master’s thesis focuses on characterization of a manufactured ASIC, specifically the frequency response of one of its filters. The objective of this thesis was to measure and analyze a post-processing filter’s frequency response to see if it passes the internal and customer specification.
Like in many other applications, the simulated operation of an application specific integrated circuit (ASIC) might not match the manufactured ASIC’s operation. The ASICs must be characterized after being manufactured to know how well they operate compared to the simulations.
The test was conducted by sending an impulse to the filter via ASIC control register and measuring the response from the output register. Impulse response was then processed in Matlab to analyze the filter’s frequency response.
The results showed that the designed response matched the manufactured ASIC’s response well, but the ASIC’s rather low sampling frequency reduced the accuracy of the results, especially timing-wise. Tässä diplomityössä tutkittiin valmistetun ASIC karakterisointia, tarkemmin yhden sen suodattimen taajuusvastetta. Tämän työn tavoite oli mitata ja analysoida jälkikäsittelysuodattimen taajuusvaste ja tutkia täyttääkö se sisäiset ja asiakkaiden vaatimukset.
Kuten monissa muissakin tapauksissa, sovelluskohtainen integroitu piirin (ASIC) suunniteltu toiminta ei välttämättä vastaa valmistetun ASIC:in toimintaa. ASIC:it tulee karakterisoida valmistuksen jälkeen, jotta tiedetään, kuinka ne toimivat verrattuna simulaatioihin.
Taajuusvaste mitattiin lähettämällä suodattimelle impulssi ASIC:in ohjausrekisteriin ja mittaamalla vaste ulostulorekisteristä. Tästä saatu ilmpulssivaste prosessoitiin Matlabilla, jotta voitiin analysoida suodattimen taajuusvastetta.
Tulokset osoittivat, että simulaatiot vastasivat valmistetun ASIC:in vastetta melko hyvin, vaikka ASIC:in alhainen näytteeottotaajuus laski tulosten tarkkuutta, erityisesti ajoitusten suhteen.
Like in many other applications, the simulated operation of an application specific integrated circuit (ASIC) might not match the manufactured ASIC’s operation. The ASICs must be characterized after being manufactured to know how well they operate compared to the simulations.
The test was conducted by sending an impulse to the filter via ASIC control register and measuring the response from the output register. Impulse response was then processed in Matlab to analyze the filter’s frequency response.
The results showed that the designed response matched the manufactured ASIC’s response well, but the ASIC’s rather low sampling frequency reduced the accuracy of the results, especially timing-wise.
Kuten monissa muissakin tapauksissa, sovelluskohtainen integroitu piirin (ASIC) suunniteltu toiminta ei välttämättä vastaa valmistetun ASIC:in toimintaa. ASIC:it tulee karakterisoida valmistuksen jälkeen, jotta tiedetään, kuinka ne toimivat verrattuna simulaatioihin.
Taajuusvaste mitattiin lähettämällä suodattimelle impulssi ASIC:in ohjausrekisteriin ja mittaamalla vaste ulostulorekisteristä. Tästä saatu ilmpulssivaste prosessoitiin Matlabilla, jotta voitiin analysoida suodattimen taajuusvastetta.
Tulokset osoittivat, että simulaatiot vastasivat valmistetun ASIC:in vastetta melko hyvin, vaikka ASIC:in alhainen näytteeottotaajuus laski tulosten tarkkuutta, erityisesti ajoitusten suhteen.