Analog Discovery 2について考える

(1) 分解能

Analog Discovery 2のHPから精度についての記述を抜粋する。

　　https://store.digilentinc.com/waveforms-download-only/
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5. Arbitrary Waveform Generator
The Analog Discovery 2 is equipped with two Arbitrary Waveform Generators channels. Verify the voltage on the Waveform Generator channels before connecting it to a circuit.

Specifications:

• The 0.5dB output bandwidth is 4 MHz.
• The output current is 10 mA.
• The DAC is 14 bits and 100 MSps, Analog Devices AD9717.
• The maximum output is 10 Vp-p, between -5 V and +5 V.
• The resolution is ~0.7 mV for amplitudes above 1 V, and ~0.18 mV for amplitudes of 1 V and lower.
• When a channel is closed or disabled, the output is not in high impedance but close to 0 volt.
• The carrier buffer can be up to 16 kS (default is 4 kS). The AM and FM buffer is 2 kS on two channels.
• The stereo audio jack outputs the AWG signals. AWG 1 outputs on the right channel and AWG 2 on the left channel.

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14 bits なので、符号を除くと13 bits(=8192)の分解能

　　1 / 2^13=0.00012207

上記の記述の

　　~0.18 mV for amplitudes of 1 V and lower.

と大体一致する。

0.18 mVはdBmに直すと以下の通り。

　　20*log(0.18 mV)= -74.89dBm

自分の環境で、無信号の時のスペクトラム　20Hz-80kHz で調べると以下の図

-72dBm程度なので、スペックの物が得られる環境にある。

DC成分があるのか？　0Hz付近は大きい。

なんとなく、モヤが晴れた。

なお、FFTをしているときのサンプル数は4096個=12bit、と思う。100kHzの帯域幅でFFTをすると1区画が20〜25Hz程度なのでそう思った。

(2) 同軸プローブのこと

　同軸プローブの有無で計測結果が異なる。（ノイズが異なる。）付属の単線で無信号の時を計測すると60Hz, 120Hz, 180Hz, 240Hz, 480Hzあたりに交流電流の影響が見える。よく見ると2kHzぐらいまで少し持ち上がっている様に見える。同軸プローブは必須と感じた。

同軸プローブによる計測状況

Analog Discovery2 同軸のプローブによるノイズの計測

Analog Discovery2 付属の単線によるノイズの計測

　また、同軸のプローブの有無で、Network機能（周波数特性計測）は100Hz以下や100kHz以上の領域は変化するし、その中間の帯域でもレベルに差がある様だ。

TD-156というトランスの周波数特性を例に示す。（出力側に820Ωの負荷を抱かせている。）

TAMURAの型録値の帯域：200Hz〜10kHz(±1dB)というのに近いのは同軸のプローブの気がする。

同軸のプローブの効果

緑が単線で計測

紫が同軸プローブで計測

(出力側に820Ωの負荷)

電圧で見るとさらに差が……。
どちらも1V_p-p入力