Современная электроника №5/2026

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 26 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 5 / 2026 Рис. 1. Принцип измерения SFDR В статье рассмотрены особенности измерения эффективного числа бит (ENOB) для цифровых осциллографов. Представлен анализ ENOB как характеристики аналого-цифрового преобразования, отмечены ключевые причины искажений сигналов при аналого-цифровом преобразовании. Проанализированы особенности определения эффективного количества бит цифровых осциллографов на основе прямых измерений, обоснован наиболее простой способ определения ENOB на базе сопоставления среднеквадратичного напряжения на выходе генератора синусоидального сигнала и аналогичного значения, измеренного осциллографом. Для осциллографов серий OVA3, OVS3, OVU2 нового для российского рынка бренда VESNA проведены экспериментальные оценки эффективного количества бит. Николай Лемешко, Антон Тимонович Введение В настоящее время цифровые осцил­ лографы по праву заняли централь­ ное место в оснащении радиоизме­ рительных лабораторий. Переход к методам измерений, основанным на цифровой обработке сигналов, значи­ тельно расширил основные возмож­ ности приборов: к ним добавились автоматическое измерение параме­ тров сигналов, гибкие варианты син­ хронизации по заданным условиям, а также специализированная пост­ обработка, включая цифровую филь­ трацию и декодирование сигналов по стандартным протоколам пере­ дачи данных, наряду со множеством других полезных функций. Первичны­ ми данными для их реализации, равно как и для построения осциллограмм, является поток оцифрованных отсчё­ тов входного сигнала. При выборе осциллографа для реше­ ния конкретных измерительных задач пользователи, если они не имеют глу­ боких познаний в области процесса аналогоцифрового преобразования (АЦПр), обычно ориентируются на заявленные погрешности по ампли­ туде и разрядность N, которая опре­ деляет разрешение по амплитуде и отношение сигнал/шум SNR (Signal to Noise Ratio) преобразования. Одна­ ко значение SNR, определяемое раз­ рядностью АЦПр, не даёт решитель­ но никакой информации о качестве реализации АЦПр. Этот параметр мож­ но сопоставить только идеальному аналогоцифровому преобразовате­ лю (АЦП), который отличается абсо­ лютной линейностью, отсутствием временны́х погрешностей АЦПр и вну­ треннего шума. Таким образом, ори­ ентация только на разрядность пре­ образования при выборе цифровых осциллографов хоть и возможна, но не должна являться определяющим фактором. Широкое применение АЦП в обла­ сти радиосвязи потребовало исполь­ зования более приемлемой для этой цели характеристики. В качестве неё справедливо был избран динамиче­ ский диапазон, свободный от пара­ зитных составляющих (SpuriousFree Dynamic Range – SFDR). Значение этого параметра может быть сопоставлено также цифроаналоговым преобразо­ вателям и аналоговым радиоприём­ никам. Измерение SFDR реализуется при синусоидальном входном сигна­ ле на основе преобразования Фурье (рис. 1, [2]) сопоставлением уровня спектра на несущей частоте и наи­ большей спектральной составляющей, что делает этот параметр весьма пока­ зательным при приёме узкополос­ ных сигналов. Однако задача получе­ ния осциллограмм не соответствует этому случаю, поскольку влияние на результат будет оказывать инте­ гральный уровень шумов и искаже­ ний. Для характеристик АЦП в этом смысле следует использовать эффек­ тивную разрядность, или эффективное количество бит ENOB (Effective Number of Bits) [3], которое является обобщён­ ной характеристикой качества оциф­ ровки сигналов. Чем выше значение ENOB, тем точнее воспроизводятся уровни напряжения, зарегистриро­ ванные при ЦАПр. Применительно к осциллографии этот параметр опре­ деляет качество измерения в части соответствия картины на экране при­ бора фактически имеющемуся сигна­