新闻中心

EEPW首页>模拟技术>设计应用> 示波器ENOB值在提升准确度中的作用

示波器ENOB值在提升准确度中的作用

作者: 时间:2012-02-27 来源:网络 收藏
G: 0px; FONT: 14px/25px 宋体, arial; TEXT-TRANSFORM: none; COLOR: rgb(0,0,0); TEXT-INDENT: 0px; PADDING-TOP: 0px; WHITE-SPACE: normal; LETTER-SPACING: normal; BACKGROUND-COLOR: rgb(255,255,255); orphans: 2; widows: 2; -webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px">  值得注意的是,目前的ADC多半采导管式(Pipelined)或快闪式(Flash)架构,而国际电子电机工程师学会(IEEE)也特别定义一种用ENOB评估ADC优劣的方法,以协助使用者确认各种ADC的优缺点。

  其中,导管式ADC使用二阶或多阶转换来获致较高的取样率,例如安捷伦(Agilent)90000A系列所配备的20GSa/s ADC(图1),其内部是由八十个256MSa/s取样率的ADC所组成,可提供更高的取样率。

示波器ENOB值在提升准确度中的作用

  图1 安捷伦Infiniium 9000系列的ENOB曲线图,会因频率不同而有所差异,且每款示波器的ENOB图各不相同。此ENOB图显示整体示波器系统的ENOB,而不只是8位元ADC的ENOB。

  至于快闪式ADC则具备一组比较器,可平行对输入讯号进行取样,且每个比较器会对应到一个解码电压范围,藉由将讯号馈送至逻辑电路,这一组比较器会对每个电压范围产生一个编码。然而,每一种ADC技术都有其局限性,例如快闪式ADC的线性误差较高,而导管式ADC通常具有较多的交错误差。

  不过,与常识相反,某些示波器在不采用最快取样率时,反而能提供更准确的量测结果,这是因为采用最快取样率时,示波器可能会产生额外的交错失真且增加高频杂讯。

  因此,示波器厂商针对其使用的单独ADC进行内部评估,也会评估示波器系统的整体ENOB,所得出的系统ENOB会低于个别ADC的ENOB。由于ADC是示波器内建的元件,不能单独使用,故惟有评估整体系统的ENOB才有实质意义。

 衡量ADC品质 偏移/相位/频率失真须纳入考量

  为保持ADC效能稳定,ENOB另一个重要的应用在于可用来衡量示波器ADC的品质,若示波器具有良好的ENOB,则其时序误差、频率突波(通常因交错失真所致)和低宽频杂讯都会非常小,若产品应用以正弦波为主,则可依据ENOB来选择最合适的示波器。

  一般而言,使用者不会同时用尽示波器ADC的8位元解析度,为充分利用8位元垂直量测范围,使用者必须放大波形以便使用整个垂直量测范围,但这样会增加观测讯号的困难度,且可能导致ADC饱和风险而产生不良效应。不仅如此,前端杂讯、谐波失真和交错失真,也会降低示波器ADC的效益。因此,必须利用90%垂直范围来量测讯号,此时使用者应将示波器8位元转换器降低至7.2位元(90%×8位元)。

  只不过,ENOB做为一种衡量ADC与前端元件优劣的方法,但它忽略其他几个参数,包括ENOB并不考虑偏移、相位不一致及频率响应失真等因素。如图2所示,一个输入讯号在两台不同示波器上的量测结果,这两台示波器虽具有相同的,但可明显看出其中一台示波器显示的波形更接近真实的输入讯号。

示波器ENOB值在提升准确度中的作用



关键词:示波器ENOB值提升准确度

评论


相关推荐

技术专区

关闭