计量学报

作者：梁起铭,韩琪娜,施杨,周琨荔,杨雁,徐睿,金尚忠,赵建亭,屈继峰

单位：1. 中国计量大学,浙江杭州310018; 2. 中国计量科学研究院,北京100029;

关键词：电学计量;模数转换器;约瑟夫森任意波形发生器;零补偿;感应分压器

基金：国家重点研发计划（2021YFF0603702）;国家市场监督管理总局科技创新人才计划（QNBJ202301）;中国计量科学研究院基本科研业务费（AKYRC2201,AKYRC2309）;国家自然科学基金(51877202和61971471)

近年来,随着模数转换器分辨率的提高,对用于验证其性能的模拟信号源提出了更高的要求。相比于用传统半导体器件研制的信号源,约瑟夫森任意波形发生器合成信号的幅值可溯源至自然常数,其输出波形具有超低噪声、超低失真的优点。使用约瑟夫森任意波形发生器评估了National Instruments公司24位数字采集卡PXI 5922的性能。其中,采用零补偿波形合成方法简化系统硬件结构,并且使用高精度、多比例的感应分压器提升评估效率。首先,在10kHz的带宽内标定了PXI 5922单通道的增益及其稳定性、信噪比、无杂散动态范围、总谐波失真、信纳比和有效位数;其次,标定了PXI 5922两通道不同相位下的相位差;最后,结合电网的谐波情况,以60Hz的基波频率为例,标定了PXI 5922在12阶谐波以内各谐波的幅度与相位响应。约瑟夫森任意波形发生器的超高精度和宽带输出能力在评估高精度模数转换器的性能方面具有广阔的应用前景。

来源：2024年第5期

《计量学报》期刊编辑部

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