如何方便快捷地去评测示波器的ENOB指标？

示波器的垂直分辨率位数通常是指内部 ADC 的分辨率位数，但是表征整个系统的分辨率通常采用更加能够反应真实性能的参数——ENOB，有效比特位数。

专业级的ENOB测试非常复杂，IEEE给出了标准的测试方法，需要高性能模拟源、窄带带通滤波器以及完善的信号处理算法，但这对于大多数用户是非常困难的。

如果您只是想估测一下示波器的ENOB指标，试过之后您将会发现，本文的方法是不二之选，不仅方便、快捷，而且测试结果与规格指标高度吻合。

图1. 按照IEEE标准方法的ENOB测试示意图

本文介绍的估测方法非常“简陋”，没有任何外部辅助测试设备，仅仅包含待测试示波器。

影响示波器ENOB的因素比较多，诸如模拟前端(放大器、衰减器、滤波器等电路)的噪声性能、非线性特性以及ADC自身的特性 (非线性、附加噪声及量化噪声等)。既然是估测，那么自然而然就不会考虑太多的因素，本文就只考虑了模拟前端及ADC自身的噪声性能。实际测试时，根本就没有馈入信号，因此测得的ENOB没有考虑非线性因素。

测试思路：不注入任何信号，只测试宽带噪声(AC RMS)。但是在计算时却假定注入的信号为理想CW信号，且满格显示。

假设垂直刻度为50mV/div，则“认为”信号的功率为：

P cw =0.5∙V^2^/R=-2.04dBm

假设某一带宽下的噪声AC RMS为1mV，则噪声功率为：

P noise = V rms ^2^/R = -47dBm

则可以计算出系统当前的SNDR为

SNDR = P cw - P noise = 45dB

注：SNDR是指信号与噪声和失真总和之比。

ENOB与SNDR(对数)存在如下关系式：

SNDR=6.02 x ENOB+1.76

则 ENOB=7.18 bit.

下面以某型号示波器为例，使用上面的方法计算出了各个BW下的ENOB，示波器的设置与规格指标对应的设置保持一致。经过对比发现，在500MHz带内以内，差异相对明显，尤其在20MHz带宽时，差异达到0.5 bit，但是在500MHz带宽以上，两者高度吻合。这表明，作为一种估测方法，该方法是行之有效的！

图2. 实测ENOB与规格指标的对比