當(dāng)查看來自模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）的采樣輸出數(shù)據(jù)時，通常需要平均從一個周期到另一個周期的采樣塊。這將揭示有關(guān)ADC特性的更多細節(jié)，例如本底噪聲的真實形狀，并且還可以揭示低水平的雜散。凌力爾特公司的免費數(shù)據(jù)采集軟件PScope為用戶提供了兩種不同的選項，用于平均收集的數(shù)據(jù)，這兩種選擇都是在頻域中完成的。第一個是功率平均，它是數(shù)據(jù)的基本平均值，bin是bin，從樣本到樣本。第二個矢量平均允許用戶通過相位對齊所有諧波來觀察非常低水平的雜散。這兩種功能都允許用戶快速評估ADC的性能，從而節(jié)省更多時間來完成最終設(shè)計。讓我們詳細了解這兩種平均方法之間的差異。

功率平均

可以從PScope工具欄中選擇功率平均值（見圖1）。功率平均是所有平均中最基本的。它只是將頻域圖中的每個bin與前一個數(shù)據(jù)集合中相同bin中的前一個樣本相加，然后除以2.默認情況下，PScope將平均20次，但此設(shè)置可在設(shè)置中更改菜單（見圖2）。通過增加這個數(shù)字，可以看到更好的噪聲基底表示，并且更準確的馬刺水平將是顯而易見的。

在圖3中我們可以看到來自一個數(shù)據(jù)集合的采樣數(shù)據(jù)的FFT。本底噪聲峰值幅度約為20dB。在圖4中，我們可以看到5個平均周期后的本底噪聲。噪聲基底現(xiàn)在具有小于10dB的峰峰值幅度。這種平均形式將顯示噪聲基底的任何形狀，并將穩(wěn)定任何諧波含量的幅度，從而更準確地測量這些諧波。在此模式下，SNR和SFDR結(jié)果都是準確的。在查看連續(xù)采樣數(shù)據(jù)或需要采用精確諧波水平時，請使用此平均技術(shù)。

矢量平均

PScope中另一種可用的平均值是矢量平均。矢量平均是一種觀察深埋在本底噪聲中的雜散的技術(shù)，這是使用常規(guī)技術(shù)無法看到的?？稍诠ぞ邫谏系腜Scope中選擇（參見圖5）。 PScope使用的方法是查看基波的相位并將其旋轉(zhuǎn)，并在每個采樣后將相關(guān)的諧波歸零。然后使用幅度和相位信息對FFT數(shù)據(jù)進行平均。由于基波及其諧波現(xiàn)在在相位上對齊，并且噪聲保持隨機相位，因此噪聲基底將下降，從而在恒定幅度下留下與基波諧波相關(guān)的任何內(nèi)容。圖6顯示了5次矢量平均周期后輸入數(shù)據(jù)的FFT。本底噪聲從-110dB降至-120dB。這將顯示低于本底噪聲10dB的任何諧波。矢量平均的進一步周期將繼續(xù)降低顯示低水平雜散的噪聲基底。在此模式下，SFDR測量將是準確的，但由于人為降低了本底噪聲，因此顯示的SNR無法準確反映ADC的SNR。僅當(dāng)采樣時鐘和輸入信號相干且不使用窗口時，矢量平均才有用。當(dāng)諧波或其他雜散低于噪聲基底并需要測量時，使用矢量平均。

圖6.矢量平均5個周期后的數(shù)據(jù)

結(jié)論

無論是進行簡單的測量還是尋找隱藏的雜散，PScope都允許用戶進行所需的測量。 PScope的高級功能，如功率和矢量平均，不僅允許用戶評估線性技術(shù)演示板上的高速ADC的性能，而且還提供了一種在需要數(shù)字信號處理的實際應(yīng)用中測試ADC的簡單方法。 PScope是一個功能強大的工具，具有許多功能，有助于簡化設(shè)計過程，使客戶可以花更多時間設(shè)計系統(tǒng)而不是評估ADC。