【儀器儀表商情網(wǎng) 產(chǎn)品應(yīng)用】摘要：平時我們都關(guān)注示波器的三大核心指標(biāo)：帶寬、采樣率、存儲深度，但是除了三大技術(shù)指標(biāo)，還有底噪、非線性度、偏置誤差等，上述指標(biāo)決定了能否實(shí)現(xiàn)更精確的測量，那究竟這些指標(biāo)的高低由誰來決定呢？

當(dāng)選用示波器進(jìn)行測量時，除了關(guān)注核心指標(biāo)，示波器測試系統(tǒng)的質(zhì)量也是極為重要的，底噪、非線性度、偏置誤差等決定了是否可以進(jìn)行更好的測量，而這些指標(biāo)主要由示波器的ADC性能決定，這就要引入一個概念：等效位數(shù)（ENOB，effective number of bits）。

1. ENOB是什么

ENOB（等效位數(shù)）是一個極為綜合的指標(biāo)，在一定程度上涵蓋了數(shù)字示波器的多種誤差，例如偏置誤差、增益誤差、非線性度、噪聲等等。

在介紹ENOB之前，先介紹下SINAD，即為信號-噪聲及失真比，SINAD=S/(N+D)，其中S是信號功率、N是噪聲功率、D是失真功率，也就是說，SINAD與信號功率呈正比，與噪聲及失真功率呈反比，所以提高SINAD的方法有：降低噪聲、提高信號的純度（減小信號的畸變）。

ENOB=（SINAD-1.76dB）/6.02，其中1.76為理想ADC的量化噪聲，6.02為將log2轉(zhuǎn)化為log10的系數(shù)比。很明顯，SINAD越大，ENOB越大，而提升SINAD的方法就是重點(diǎn)關(guān)注與測試精度有關(guān)的電路。

在數(shù)字示波器的架構(gòu)中，與測試精度有關(guān)的電路有：前端采集電路、ADC采樣電路。被測信號經(jīng)前端采集電路進(jìn)行調(diào)理后傳輸給ADC進(jìn)行采樣。其中前端采集電路及ADC采樣電路對ENOB有較大影響，實(shí)際工作時，偏置誤差， 非線性誤差，增益誤差，隨機(jī)噪聲，甚至還有 ADC 交織引起的噪聲都會增大ENOB。

2. ENOB說明了什么

ENOB是衡量ADC性能的標(biāo)尺，若示波器ENOB指標(biāo)好，那么偏置誤差、增益誤差、非線性度等都較小，同時帶寬噪聲也較低。如果主要被測信號是正弦波信號，那么ENOB就需要重點(diǎn)關(guān)注。

通常示波器都由前端電路衰減器、放大器等信號調(diào)理電路、ADC采樣電路組成，在設(shè)計的時候，會在前端采用各種射頻技術(shù)，各種頻率響應(yīng)方式，實(shí)現(xiàn)最好的頻響平坦度，以便ADC采樣時失真最小，增大ENOB指標(biāo)。

3. 如何判斷ENOB的大小

3.1 1.底噪
示波器在不同垂直檔位及偏置下的底噪大小是評估示波器測量質(zhì)量的一個重要依據(jù)，通過觀測底噪大小，可以判斷前端采集電路和ADC采樣電路設(shè)計的優(yōu)劣，因?yàn)槭静ㄆ鞯牡自霑黾宇~外的抖動并較小設(shè)計裕量，對測試結(jié)果造成較大的影響。
一般情況下，帶寬越大、底噪越大，因?yàn)楦哳l噪聲會進(jìn)入示波器內(nèi)，最直接評估示波器底噪的方法便是輸入通道不接入任何信號，測量在不同量程和偏置下的電壓有效值。