快速傅里叶变换(fft)是评估数字转换器(adc)动态性能的有力工具。有许多程序可用于处理(“压缩”)ADC的输出代码到其FFT组件中。这些程序中的许多都是由C程序员编写的定制应用程序。虽然这些自定义程序很方便，但C源代码并不总是可用的。其他FFT处理程序使用MATLAB 。MATLAB在业界非常流行;然而，MATLAB并不像Microsoft Excel那样无处不在，并且在2004年，Mathworks的基本MATLAB软件收费约为3000美元(USD)，以及信号处理工具箱和年度许可协议。本应用笔记介绍了一个Excel电子表格，它将ADC的输出代码分解为其FFT组件。

为了便于使用，“Crunching_FFTs_Excel-2003”和“Crunching_FFTs_Excel-2007”电子表格已经使用宏实现了自动化。它们根据用户的数据提供格式化的单音FFT图。用户只需要输入三个变量和ADC数据记录。

使用Excel处理fft有它的好处。Excel记录了从原始ADC数据到FFT图的所有中间步骤，然后用户可以通过分析每个电子表格单元格的方程来探索。然而，为了简单起见，Crunching FFTs电子表格的默认设置隐藏了中间的详细计算。如果希望分析FFT计算的细节，只需单击“show_detailed_counts”气泡。

使用Microsoft Excel进行傅里叶分析的主要缺点是:ADC数据记录仅限于4096个数据点。(1)Crunching FFTs电子表格的另一个缺点是它需要连贯的采样。参见器件应用说明3190“相干采样计算器(CSC)”获取更多信息。

逐步说明使用“碾压FFTs”电子表格

1. 从单元格A2开始，用新的ADC数据记录替换A列中现有的ADC数据记录。ADC数据记录中的数据点数必须是2的幂(128、256、512、1024、2048…)。

2. 在单元格B2、C2、D2中输入三个必需的输入变量。记住，你必须坚持连贯的抽样。




f(SAMPLE)为被测ADC的采样频率。
N(RECORD)是用于创建fft的数据点数。这个值必须是2的幂。

3. 点击标题为“更改f(SAMPLE)后点击此处”的宏按钮。

4. 点击标题为“更改N(RECORD)后点击此处”的宏按钮。

5. 点击标题为“点击这里处理FFT”的微距按钮。

6. 享受使用您的单音FFT情节。

理论的例子

示例数据记录电子表格提供了一种有趣、简单的方法来练习使用CrunchingFFTs电子表格。这些示例数据记录是从ADC的软件模型创建的。该软件模型仅考虑量化误差和热噪声，因此谐波不存在于这些数据记录的fft中。

MAX1420例子

Crunching_FFTs_MAX1420_fs60_fin2p1_4096_Excel-2003和Crunching_FFTs_MAX1420_fs60_fin2p1_4096_Excel-2007电子表格显示了从12位MAX1420EVKIT中获取的数据的FFT，采样频率为60.0489984MHz，输入音调为2.125758MHz，为-0.5dBFS。与上面“理论示例”部分讨论的数据不同，MAX1420 FFT显示由于器件非线性引起的谐波。第二次谐波在4.0251516MHz，第三次谐波在6.377274MHz。参见图1。

MAX12553例子

Crunching_FFTs_MAX12553_fs65_fin30_4096_Excel-2003和Crunching_FFTs_MAX1420_fs60_fin2p1_4096_Excel-2007电子表格显示了从14位MAX12553设备获取的数据的FFT，同时安装在MAX12555EVKIT上，采样频率为65.003552 mhz，输入音调为30.01017MHz，为-0.6dBFS。参见图2。比较图1和图2，可以很容易地看到，14位器件(图2)的结果比12位器件(图1)具有更低的本底噪声。

Excel版本

本应用笔记最初是在2004年7月使用Excel 2003创建的。2010年2月，它被更新为包含Excel 2007。其他版本的Excel尚未经过测试。Excel 2003和2007之间的主要区别在于傅里叶分析的函数调用从“ATPVBAEN”变为“ATPVBAEN”。到“ATPVBAEN.XLAM”。此外，Excel 2007更改了菜单结构。

Excel 2003用户提示

如果你得到一个运行时错误'1004'说ATPVBAEN。找不到XLA，您必须安装分析工具箱- VBA。链接到“点击这里压缩FFT”按钮的宏需要“分析工具箱- VBA”才能成功运行。这个工具包是免费的，是Excel软件的一部分。要从Microsoft Excel中安装toopack，请拉下“工具”菜单并选择“Add-Ins”。从“加载项”窗口中，选中“分析工具包- VBA”。您可能需要Microsoft Office安装光盘来添加此工具包。一旦添加了TookPak，点击宏按钮“点击这里来压缩FFT”。

给Excel 2007用户的提示

1. 打开“Crunching_FFTs_2007.xls”时，可能会收到安全警告。如果是，请单击“选项”，然后选择“启用宏”。

2. 如果你得到一个运行时错误'1004'，你需要安装分析工具箱- VBA。要在Excel 2007中安装“分析工具箱- VBA”，请单击窗口左上方的“Microsoft Office按钮”，单击窗口右下方的“Excel选项”，然后单击“加载项”。在“Excel选项”窗口的底部，选择“管理Excel插件”，然后单击“Go…”。在“加载项”窗口中，选中“分析工具库- VBA”，然后单击“确定”。

3. 高级用户可能需要学习visual basic代码和宏。为了更容易地使用visual basic和宏，建议在功能区中显示“Developer”选项卡。要显示“开发人员”选项卡，请单击窗口左上角的“Microsoft Office按钮”，单击“Excel选项”，然后单击“流行”。选中“在功能区中显示开发人员选项卡”的第三个框，然后单击“确定”。

注:

(1)可以接受4096数据点的ADC记录来验证ADC的准确性。然而，器件通常使用MATLAB软件和更长的ADC数据记录来表征ADC的动态参数，如信噪比、SINAD、THD和SFDR。较长的ADC数据记录从FFT图到FFT图产生更一致的结果。

(2)当然可以在Crunching FFTs.xls电子表格中添加额外的功能，从而允许窗口采样。参见器件应用说明1040，“相干采样与窗口采样”了解更多信息。如果读者成功地添加了窗口采样功能，我们当然会对结果感兴趣。