WWW.MASH.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - онлайн публикации
 

«осциллографа R&S Техническое описание Изделия: R&S®RTO1012 R&S®RTO1022 | | R&S®RTO1014 R&S®RTO1024 | | Техническое описание знакомит с параметром качества сигнала ...»

Эффективное число битов

(ENOB) цифрового

осциллографа R&S

Техническое описание

Изделия:

R&S®RTO1012 R&S®RTO1022

| |

R&S®RTO1014 R&S®RTO1024

| |

Техническое описание знакомит с

параметром качества сигнала

"эффективное число битов" (ENOB) и

показывает, каким образом оно может

быть измерено для цифровых

осциллографов R&S®RTO .

Dr. Andrew Schaefer

Апрель 2011 г. -1ER03_1e

Техническое описание

Содержание Содержание Базовые сведения о параметре ENOB

Аналого-цифровые преобразователи и ENOB

1.1 Идеальный аналого-цифровой преобразователь

1.1.1 Неидеальные аналого-цифровые преобразователи

1.1.2 Входной каскад

1.1.3 Измерение параметра ENOB

1.2 Выбор амплитуды

1.2.1 Выбор частоты

1.2.2 Выбор числа отсчетов

1.2.3 Измерительная установка и результаты измерений

Измерительная установка

2.1 Оборудование

2.1.1 Настройки осциллографа R&S®RTO

2.1.2 Дистанционное управление с помощью MATLAB

2.1.3 Результаты измерений

2.2 Осциллограф R&S®RTO1024 при чувствительности 50 и

–  –  –

Литература

Дополнительная информация

Информация для заказа

–  –  –

1 Базовые сведения о параметре ENOB Параметр эффективное число битов (ENOB – effective number of bits) служит для измерения качества аналого-цифрового преобразования. Чем выше значение ENOB, тем более точно воспроизводятся уровни напряжения, зарегистрированные при аналого-цифровом преобразовании .

В осциллографе параметр ENOB определяется не только качеством аналогоцифрового преобразования, но и прибором в целом. В настоящем документе описан способ измерения ENOB осциллографа и показаны результаты такого измерения для осциллографа R&S®RTO при различных настройках .

1.1 Аналого-цифровые преобразователи и ENOB 1.1.1 Идеальный аналого-цифровой преобразователь

–  –  –

Идеальный аналого-цифровой преобразователь обладает идеальной линейной характеристикой и просто квантует входящий сигнал. Процесс квантования порождает шум квантования. Используя мощность сигнала и мощность шума, можно получить отношение сигнал-шум (SNR – signal to noise ratio) для сигнала после аналого-цифрового преобразования. Если на входе используется синусоида с предельным для АЦП значением амплитуды, то отношение SNR можно записать как

–  –  –

1.1.2 Неидеальные аналого-цифровые преобразователи Идеальных АЦП не существует. Каждый АЦП вносит искажения во входной сигнал .

Типичные искажения – это шум, нелинейная входная характеристика, а так же погрешности усиления и смещения. Модель нелинейного АЦП показана на рисунке 2 .

–  –  –

Шум напрямую вносит вклад в ухудшение отношения SNR для АЦП. Нелинейность входной характеристики приводит к появлению гармоник, которые так же понижают достигнутое отношение SNR. Так, 12-битный АЦП может характеризоваться параметром ENOB, равным 10,5. Это означает, что хотя выходная разрядность АЦП и равна 12, достигаемое отношение SNR соответствует идеальному АЦП с разрядностью 10,5 бит .

В зависимости от конструкции АЦП, параметр ENOB также может зависеть от входной частоты. Высокие частоты могут приводить к большей нелинейности в цепи, что ухудшает ENOB. Таким образом, подробное техническое описание АЦП обычно включает зависимость параметра ENOB от входной частоты .





1.1.3 Входной каскад

В осциллографе, для достижения наилучшего режима его использования, требуются дополнительные элементы на входе АЦП. Эти элементы схематично показаны на рисунке 3. Первым идет усилитель с переменным коэффициентом усиления (VGA), который масштабирует входной сигнал для оптимального использования динамического диапазона АЦП. Вторым идет сглаживающий фильтр низких частот. Оба компонента вносят дополнительные искажения во входные сигналы. VGA состоит из активных компонентов и вносит в сигнал нелинейные компоненты, а также обладает частотной зависимостью. Влияние аналогового фильтра менее критично, но он также обладает неидеальной частотной характеристикой. Хорошая конструкция входного каскада минимизирует отрицательные воздействия на входной сигнал .

–  –  –

Входная частота должна быть выбрана так, чтобы точно заполнять частотный бин БПФ. Это эквивалентно высказыванию, что дискретная последовательность должна включать в себя только полные периоды измерительного сигнала. Такое требование важно в целях исключения любых оконных эффектов, которые сделают измерение излишне сложным .

Далее, для получения надежных результатов, должно быть дискретизировано как можно большее количество фаз входного сигнала, и должны быть задействованы все выходные коды АЦП. С использованием обозначений из раздела 5.4.1 [1] оптимальные частоты измерения задаются как

–  –  –

Схема соединения измерительного оборудования показана на рисунке 4 .

Для генерации измерительного сигнала используется генератор сигналов R&S®SMA100A. Генератор R&S®SMA100A предназначен для гармоник с уровнем менее 30 дБн. Для снижения влияния данных гармоник на измерения параметра ENOB выход R&S®SMA фильтруется переключаемым аналоговым ФНЧ .

Следующий прибор в цепи измерения – испытуемое устройство (ИУ). В качестве примера испытываются цифровые осциллографы R&S®RTO1024 (2 ГГц, 4 канала) и R&S®RTO1012 (1 ГГц, 2 канала). Осциллограф R&S®RTO1024 снабжен опцией OCXO (кварцевый генератор с термостатированием) R&S®RTO-B4. Данная опция содержит порт для входного опорного сигнала, который подается с генератора R&S®SMA100A. Осциллограф R&S®RTO1012 был испытан без внешнего источника опорной частоты .

Для передачи сигналов между устройствами были использованы высококачественные кабели. В противном случае линии передачи также могли стать источником искажений .

Наконец, для дистанционного управления приборами, а также для чтения и оценки полеченных данных от R&S®RTO используется ПК с установленным ПО MATLAB .

–  –  –

В осциллографе R&S®RTO установлена частота дискретизации 10 млрд .

отсчетов/с (интерполяция и децимация отсутствуют), соответствующая разрешению 100 пс. В дальнейшем используется длина записи в 10000 отсчетов, чего достаточно для проведения точных измерений (см. раздел 1.2.3) .

2.1.3 Дистанционное управление с помощью MATLAB

–  –  –

2.2.3 Осциллограф R&S®RTO1024 при чувствительности 50 мВ/дел при различных предельных входных значениях На рисунке 7 показаны измерения параметра ENOB для различных предельных входных значений. Как и ожидалось, результаты, вычисленные с помощью уравнения 4, дают лучшие значения ENOB для более низких входных амплитуд .

Это происходит из-за того, что ввиду низких входных амплитуд в системе измеряется меньшее количество нелинейностей .

Пропуская нормирование, получают результаты для ENOB*, показанные на рисунке 8. Данные результаты напрямую зависят от значения SINAD .

–  –  –

2.3.2 Что происходит с ENOB после номинальной полосы частот?

Номинальная полоса пропускания осциллографа R&S®RTO1024 менее 2 ГГц, а осциллографа R&S®RTO1012 менее 1 ГГц. Выше определенной частоты входные сигналы ослабляются НЧ-фильтрами входного каскада. Достижение 95% от предельного входного значения на экране осциллографа означает перегрузку VGA входным сигналом, что приводит к появлению чрезвычайно значительных гармонических составляющих, ввиду чего значение ENOB ухудшается .

–  –  –

4 Дополнительная информация Данный документ может улучшаться или дополняться. Посетите, пожалуйста, наш веб-сайт для загрузки новых версий документа. Просим присылать любые комментарии и предложения касательно данного документа на электронный адрес TM-Applications@rohde-schwarz.com .

–  –  –

За дополнительной помощью обращайтесь в местное представительство компании Rohde & Schwarz .

Rohde & Schwarz Техническое описание 16 1ER03_1e О компании Rohde & Schwarz Rohde & Schwarz представляет собой независимую группу компаний, специализирующуюся на производстве электронного оборудования .

Rohde & Schwarz является ведущим поставщиком контрольно-измерительных систем и приборов, оборудования для теле- и радиовещания, систем радиомониторинга и радиопеленгации, а также систем профессиональной радиосвязи специального назначения. Rohde & Schwarz успешно работает уже 75 лет, представительства и сервисные центры компании находятся в более чем 70 странах. Головной офис компании расположен в Мюнхене, Германия .

Обязательства по охране окружающей среды Энергосберегающие изделия Постоянное улучшение экологической устойчивости Сертифицированная система экологического менеджмента ISO 14001 Контакты в регионах США & Канада США: 1-888-TEST-RSA (1-888-837-8772) извне США: +1 410 910 7800 CustomerSupport@rohde-schwarz.com Восточная Азия +65 65 13 04 88 CustomerSupport@rohde-schwarz.com Другие регионы +49 89 4129 137 74 CustomerSupport@rohde-schwarz.com Данный документ и поставляемые программы могут применяться только при соблюдении условий, изложенных в области загрузки на вебсайте Rohde & Schwarz .

R&S® является зарегистрированным товарным знаком компании Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG. Товарные знаки и торговые марки принадлежат соответствующим владельцам .

–  –  –






Похожие работы:

«ГАРЯЕВ АЛЕКСАНДР АНДРЕЕВИЧ ПРИМЕНЕНИЕ ДЕТАНДЕР-ГЕНЕРАТОРНЫХ АГРЕГАТОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭКОНОМИЧНОСТИ И НАДЕЖНОСТИ РАБОТЫ КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЙ В СИСТЕМЕ ТРАНСПОРТА ГАЗА Специальность 05.14 04 Промышленная теплоэнергетика АВТ...»

«ПРИКЛАДНАЯ МЕХАНИКА И ТЕХНИЧЕСКАЯ ФИЗИКА. 2004. Т. 45, N2 147 УДК 532.52+533.95 РАЗРУШЕНИЕ КУМУЛЯТИВНЫХ СТРУЙ ИМПУЛЬСНЫМ ТОКОМ Г. А. Швецов, А. Д. Матросов Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск Приведены результаты экспериментальны...»

«ГОСТ Р 51496-99 ГО СУДАРСТВЕННЫ Й СТАНДАРТ РОС СИ ЙС КО Й Ф ЕДЕРАЦ ИИ КРЕВЕТКИ СЫ РЫ Е, БЛ А Н Ш И РО ВАН Н Ы Е И ВАРЕН Ы Е М О РО Ж ЕН Ы Е Технические условия Издание официальное Москва Стандартинформ...»

«Техническая информация  LL022R NOE Capadur GreyWood Высокопигментированная, разбавляемая водой лазурь для наружных деревянных поверхностей. Изысканные серые тона позволяют имитировать естественное посерение древесины. Описание продукта Область применения Изысканно благородные серые тона придают деревянной поверхности вид естес...»

«НИИЭФА П-ОМ-0583 НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТ УТ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ им. Д.В.ЕФРЕМОВА А.А.Малков, Ю.В.Спирченко ВОПРОСЫ РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ МГДКАНАЛОВ Ленинград 1983 М-28 /ЦК 621.362:538.4 Малков А.А., Спирченко Ю.В. Вопросы расче...»

«Пояснительная записка. Рабочая программа по курсу "Обучение сочинениям разных жанров" для 11 класса разработана на основании следующих документов федерального уровня:Федерального Закона от 29.12.2012г. № 273-ФЗ "Об образовании в Российской Федерации" с изменениями и дополнениями;Приказа Министерства образования РФ от 05....»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Российская академия наук Национальный фонд подготовки кадров Труды XVI Всероссийской научно-методической конференции Телематика'2009 Том 1. Секция A 22–25 июня 2009 года, Санк...»

«Анестезиология и реаниматология doi: 10.25005/2074-0581-2017-19-2-147-150 ВЛИЯНИЕ ТЯЖЁЛОЙ ЗАКРЫТОЙ ТРАВМЫ ГРУДНОЙ КЛЕТКИ НА ГАЗООБМЕН Д. АхмеДов1, Б.х. ДАвлАтов1, А.П . Нуров2, х.А. САфоев2 1 Кафеда ане...»







 
2019 www.mash.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.