ЖУРНАЛ «СТА» №2/2016

означает, что ВЧ-тракт вносит меньше колебаний или шума. Мерой этого яв- ляется стандартное отклонение. В рас- сматриваемом примере стандартное от- клонение пути ВЧ составляет 0,125 мВ, в то время как для буферизированного – 0,183 мВ. Этим объясняется различие в уровне шума между показанными двумя сигнальными трактами (ВЧ и буферизо- ванным) для одного и того же входного сигнала. Нужно отметить, что оба сигна- ла также содержат шумовые компонен- ты, как от источника сигнала, так и от са- мого дигитайзера. Преимущества сохранения более вы- сокой целостности сигнала ВЧ можно увидеть также в спектре частот сину- соидальной волны, полученного диги- тайзером при сравнении входного сиг- нала в обоих трактах. На рис. 17 показаны сигналы, полу- ченные в результате быстрого преобра- зования Фурье (FFT) через каждый входной путь. Курсорами отмечены пи- ковые значения спектра и самый высо- кий ложный пик. ВЧ-путь обеспечива- ет свободный динамический диапазон 80,9 дБ, а буферизированный – 60,7 дБ. Также обратите внимание на то, что в случае ВЧ-пути сигнала мы получаем меньший базовый уровень шума. Независимо от того, какой сигналь- ный тракт вы выбираете для своего при- менения, есть некоторые общие прави- ла, которые помогут обеспечить лучшую целостность обрабатываемого сигнала. Первое – необходимо использовать наи- более подходящий входной диапазон. Если сигнал имеет стабильную амплиту- ду, то выбирайте входной диапазон, при котором амплитуда сигнала будет состав- лять по крайней мере 90% от входного диапазона. Не перегружайте АЦП. Если вы превысите полную шкалу диапазона, то результатом этого будут искажения или отсечка сигнала, которые приведут к появлению нежелательных гармоник и ухудшат целостность сигнала. Фильтры, ограничивающие пропуск- ную способность, если они используют- ся в вашем дигитайзере, помогут умень- шить уровень шумов. Для ограничения полосы пропускания во входных цепях дигитайзеров Spectrumприменяется под- ключаемый низкочастотный аналоговый фильтр 20 МГц. Если входной сигнал не содержит частот выше указанного зна- чения, то путём ограничения шума вы- ше 20 МГц с помощью фильтра можно значительно улучшить соотношение сиг- нал–шум в вашем приложении. Встроенная калибровка Все каналы модульного дигитайзера Spectrum перед отправкой заказчику проходят обязательную калибровку на производстве. Так как плата модульного дигитайзера применяется в составе пер- сонального компьютера (ПК), где могут быть различные отклонения техниче- ских характеристик, например, темпера- туры или значений питающих напряже- ний, драйвер для преобразователя обес- печивает программные возможности поддержки автоматического встроенно- го смещения, калибровки и усиления на всех входных диапазонах для буферизо- ванных входов. Каждая карта модульно- го дигитайзера имеет в своём составе вы- сокопрецизионный встроенный калиб- ровочный источник сигнала. Эта за- мечательная особенность гарантирует поддержание дигитайзера в полностью откалиброванном состоянии, независи- мо от изменений в характеристиках его окружения и собственного старения. Хорошей практикой является калибров- ка платы в начале работы после подачи питания и нормализации рабочей тем- пературы. Обычно эта процедура про- изводится через 10–15 минут после включения. 10 СТА 2/2016 ОБ ЗОР / АППА РАТ НЫЕ С Р Е ДС Т В А www.cta.ru Канал HF Канал BF 1,29e–04 1,29e–04 1,29e–04 1,29e–04 1,29e–04 1,29e–04 1,30e–04 1,30e–04 1,30e–04 Время, с Амплитуда, В 0,0025 0,002 0,0015 0,001 0,0005 0 Сравнение высокочастотного (HF) и буферизованного (BF) входных трактов Сравнение высокочастотного (HF) и буферизованного (BF) входных трактов Счётчик Амплитуда, В Гистограмма HF Гистограмма BF 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2,500e–05 1,250e–04 2,250e–04 3,250e–04 4,250e–04 5,250e–04 6,250e–04 7,250e–04 8,250e–04 9,250e–04 1,025e–03 1,125e–03 1,225e–03 1,325e–03 1,425e–03 1,525e–03 1,625e–03 1,725e–03 1,825e–03 1,925e–03 2,025e–03 2,125e–03 2,225e–03 2,325e–03 2,425e–03 Больше Рис. 15. Различие пропускной способности высокочастотного и буферизованного сигнальных трактов Рис. 16. Гистограмма значений данных для высокочастотного и буферизованного сигнальных трактов Рис. 17. Сравнение частотного спектра для буферизованного (слева) и высокочастотного (справа) трактов