Современная электроника №5/2026

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 30 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 5 / 2026 емому в измерительном устройстве качеству сигнала. Мера ENOB служит единым эталоном для сравнения раз­ личных систем при указании ампли­ туды входного сигнала, при которой проводилось измерение параметра. Частота, для которой проводится измерение ENOB , должна в точности соответствовать середине частотного элемента БПФ. Одновременно требу­ ется, чтобы временной интервал, на котором берётся выборка для измере­ ний, включал целое количество пол­ ных периодов синусоидального сиг­ нала на частоте измерений. Такое требование установлено в обеспече­ ние отсутствия разрывов функции полезного сигнала, которые приве­ дут к расширению полосы занимае­ мых частот и потребуют более слож­ ной математической обработки для достижения той же точности оценки ENOB . Кроме того, для получения объ­ ективных результатов используемые выборки должны соответствовать раз­ ным фазам входного сигнала, и долж­ ны быть задействованы все выходные коды АЦП с учётом размаха входного сигнала. Исходя из этого, оптималь­ ные частоты f ОПТ для расчёта ENOB должны удовлетворять условию f ОПТ  = =  f S J / M , где f S  – частота дискретизации, M  – число отсчётов в тестовой после­ довательности; J  – число периодов входного сигнала в тестовой последо­ вательности. Соответственно, посред­ ством изменений J , M и, если это воз­ можно, f S измерениями охватывается весь диапазон рабочих частот осцил­ лографа. Поскольку равные отноше­ ния J / M при неизменной частоте дис­ кретизации приводят к одним и тем же значениям оптимальной часто­ ты, то к J и М предъявляется допол­ нительное требование: их отношение должно представлять собой сокращён­ ную дробь, т.е. они не должны иметь общих делителей, кроме единицы. В [6] определена минимальная дли­ на последовательности, составляю­ щая M min = π2 N . Если, например, рас­ сматривается 10-разрядный АЦП, то M min = 3216 отсчётов. В практике изме­ рений ENOB значение M целесообраз­ но выбирать существенно больше, что позволит реализовать скользящее БПФ и использовать усреднённые значения мощностей в каждом частотном эле­ менте. Метод измерений ENOB , предпи­ санный стандартом [6], предполага­ ет использование схемы, представ­ ленной на рис. 4. В ней используется высококачественный генератор сину­ соидального сигнала, отличающийся низким уровнем шума и малым коэф­ фициентом гармоник на всех измеря­ емых частотах. Если генератор рабо­ тает по принципу прямого цифрового синтеза, то он должен иметь бо́льшую разрядность цифро-аналогового преоб­ разования, чем N . Перестраиваемый фильтр низких частот предназначен для снижения уровня гармоник тесто­ вого сигнала на входе осциллографа. Шкалы частот и времени генерато­ ра и осциллографа совмещаются за счёт использования единого опорно­ го сигнала. Для управления элемента­ ми измерительной установки исполь­ зуется персональный компьютер, на котором также функционирует про­ граммное обеспечение для считы­ вания отсчётов с осциллографа, реа­ лизации БПФ, расчёта SINAD и далее оценки ENOB в соответствии с форму­ лой (2). Программное обеспечение для обработки выборок может быть реали­ зовано в MATLab, LabVIEW или в фор­ ме отдельных модулей, написанных на подходящих языках программи­ рования. Если имеется возможность, то автоматизированным управлени­ ем должен быть охвачен и перестраи­ ваемый фильтр, что позволит вообще исключить необходимость постоянно­ Рис. 9. Автоматические измерения на осциллографе VESNA OVA3-405: а) для частоты 10 МГц и КВР 5 мВ/дел.; б) для часто- ты 550 МГц и КВР 5 мВ/дел.; в) для частоты 10 МГц и КВР 100 мВ/дел.; г) для частоты 550 МГц и КВР 100 мВ/дел. a) б) в) г)