ZHDU120 May 2026
表 4-5 汇总了在表征温度范围内,电压输入模式下的 RMS 噪声、ENOB 和系统绝对精度误差。测试的输入电平为 +3.3V、–3.3V、+5V、–5V、+10V 和 –10V。每种测试条件下,每个通道采集 1,024 个样本。计算每个通道的 RMS 噪声,然后取八个通道的平均值。根据相应的 RMS 噪声结果计算得出 ENOB。针对每个测量样本,相对于相应的 DMM 基准值计算得出系统绝对精度误差。将计算出的 1,024 个精度误差值取平均,得到每个通道的精度误差结果。表中报告的值是八个通道结果的平均值。在该表中,RMS 噪声以转换后的电压值形式报告。
| 输入电压 | 温度 | RMS 噪声 (μV) | ENOB(位) | 精度误差 (%) |
|---|---|---|---|---|
| +3.3V | -40°C | 54.99 | 19.79 | 0.0486 |
| -20°C | 57.07 | 19.74 | 0.0311 | |
| 25°C | 60.20 | 19.66 | 0.0355 | |
| 85°C | 66.37 | 19.52 | 0.0298 | |
| 105°C | 67.89 | 19.49 | 0.0356 | |
| 125°C | 71.07 | 19.42 | 0.0296 | |
| -3.3V | -40°C | 54.85 | 19.80 | 0.0545 |
| -20°C | 56.37 | 19.76 | 0.0356 | |
| 25°C | 61.92 | 19.62 | 0.0308 | |
| 85°C | 65.38 | 19.54 | 0.0360 | |
| 105°C | 68.35 | 19.48 | 0.0297 | |
| 125°C | 69.19 | 19.46 | 0.0297 | |
| +5V | -40°C | 57.84 | 19.72 | 0.0449 |
| -20°C | 58.97 | 19.69 | 0.0246 | |
| 25°C | 63.76 | 19.58 | 0.0257 | |
| 85°C | 68.63 | 19.47 | 0.0212 | |
| 105°C | 71.23 | 19.42 | 0.0260 | |
| 125°C | 72.07 | 19.40 | 0.0210 | |
| -5V | -40°C | 56.93 | 19.74 | 0.0482 |
| -20°C | 59.34 | 19.74 | 0.0255 | |
| 25°C | 64.04 | 19.73 | 0.0212 | |
| 85°C | 68.74 | 19.72 | 0.0255 | |
| 105°C | 71.06 | 19.71 | 0.0201 | |
| 125°C | 72.66 | 19.71 | 0.0206 | |
| +10V | -40°C | 68.31 | 19.48 | 0.0381 |
| -20°C | 72.96 | 19.39 | 0.0158 | |
| 25°C | 76.86 | 19.31 | 0.0165 | |
| 85°C | 83.55 | 19.19 | 0.0127 | |
| 105°C | 87.04 | 19.13 | 0.0163 | |
| 125°C | 88.78 | 19.10 | 0.0120 | |
| -10V | -40°C | 68.66 | 19.47 | 0.0412 |
| -20°C | 71.55 | 19.41 | 0.0140 | |
| 25°C | 76.38 | 19.32 | 0.0111 | |
| 85°C | 83.21 | 19.20 | 0.0126 | |
| 105°C | 86.45 | 19.14 | 0.0087 | |
| 125°C | 87.73 | 19.12 | 0.0096 |
如表 4-5 所示,RMS 噪声随温度点和输入幅值的增加而增大。相应地,ENOB 在较高温度和较大输入电平下会下降。这一特征与测得的噪声趋势一致。在整个表征范围内,ENOB 保持相对稳定,在所有测试的电压输入条件下均保持在 19 位以上。
系统绝对精度误差在全温度范围和所有输入极性下保持稳定。一般而言,百分比误差在输入电平较高时较小,在输入电平较低时稍大,这符合归一化精度误差指标的预期。正负输入条件在整个表征范围内表现出的性能相当,在温度极值点未观察到异常偏离。
图 4-18 展示了在电压输入模式下,不同输入电平的最差通道系统绝对精度误差与温度的关系。在每个温度点,每个通道的精度误差由 1,024 个计算样本误差取平均获得,图中绘制的值代表八个通道中最差通道的误差。相比之下,表 4-5 报告的是八个通道结果的平均值。
结果表明,最差通道系统绝对精度误差在测试温度最低时最高,在 –20°C 至 125°C 范围内保持相对一致。误差在输入幅值较低时通常较大,在输入幅值较高时较小,±10V 条件下误差最低,±3.3V 条件下误差最高,符合基于百分比的精度误差指标的预期。正负输入电平在整个温度范围内表现出类似的趋势,表明在所有输入极性下的性能均衡。
图 4-19 展示了电压输入模式下,+3.3V、–3.3V、+5V、–5V、+10V 和 –10V 输入电平的 RMS 噪声与温度的关系。在每个温度点,绘制的值代表八个通道的平均 RMS 噪声,其中每个通道的 RMS 噪声根据 1,024 个测量样本计算得出。
结果表明,在所有测试的输入电平下,RMS 噪声随温度升高而明显增大。较高的输入幅值也往往会产生较大的 RMS 噪声,在整个表征范围内的大部分区间,±10V 输入条件下表现出最大的噪声值。正负输入条件呈现出相似的趋势,表明在所有输入极性下的电压输入噪声性能一致。
图 4-20 至图 4-22 展示了在电压输入模式下,通道 4 在 +10V 输入时,于 –40°C、25°C 和 125°C 下的输出分布直方图。选择了通道 4 作为代表性通道,以说明在整个温度范围内的分布特征。
直方图表明,在整个表征温度范围内,输出分布保持单峰且近似于高斯分布,未观察到异常失真或不连续性。分布宽度随温度升高而增加,这与图 4-19 中所示的 RMS 噪声趋势一致。这些结果表明了通道特征稳定,电压输入噪声性能整个温度范围内保持一致。