更好、更快的開環增益測試方法

　　利用對數放大器的25 mV/dB的轉換增益：
　(10)
　　利用等式1，并使用兩個AD8307對數放大器來測量輸出和輸入，再計算出兩者之差，就是一種非常容易的增益測試方法。
　(11)
　　AD8307固有的0 dB輸出大約為2.0 V。但是，當把輸出計算為兩個對數放大器輸出之間的差值時，這些(在校準時的)常量就會從等式中消除。

　　有許多種方法得到這個差值，從使用非常方便的儀表放大器，比如AD625 或AD627，到使用分離的多運放的方法，或者在轉換成數字量之后使用軟件的方法，這里可以使用AD7994多通道ADC。如果想得到最好的精度，設計者必須進行校準，以消除器件之間的增益和失調誤差。在Analog Devices網站上給出的技術說明書提供了這些信息，同時還給出與頻率相關問題的極好的提示。

　　上面提到的AD5932直接數字頻率合成器是一種簡單的、可編程的和數字控制的波形發生器。用戶只要使用幾個簡單的命令就可以生成各種正弦波，比如，構成一個完整的頻率和相位特性曲線。雖然AD5932沒有I2C接口，但一個連接在I2C總線上的GPIO器件可以執行位操作，以模仿所需的接口功能。在配置完成之后，只要對GPIO器件執行一次寫操作，就可以使輸出頻率遞增。

　　AD5932的輸出峰峰值是580 mV，當把這樣一個數值用作開環增益測量的輸入時，在大多數情況下是太大了。所需的衰減取決于在增益測量時被測器件達到規定的輸出電壓所需的恰當的輸入電平。如果輸入信號太大，那么，輸出將會失真，甚至于被鉗位，因而得出錯誤的測量結果。如果信號太小，那么，失調誤差和噪聲將會占據輸出波形中的主要成分，因而產生問題。一個典型的信號是從10 mV開始，然后增加幅度以產生規定的器件輸出值，或者使輸出增加到不產生鉗位或失真的可能最大值，因為失真是會引起測量誤差的。

　　在把各個電路模塊如圖4那樣連接起來之后，你就可以驗證(或校準)它的性能，首先使用一個單位增益放大器，然后使用一個增益等于10的放大器，來代替被測器件。圖5是一個測試實例，它表示了單位增益和增益等于10，實際上大約高出1 dB，而變化范圍很好地保持在±1 dB以內。
　
圖5  為了驗證性能而進行增益校準數據的實例?？梢钥闯觯斣O置為20dB時的未校準超額增益為+1 dB。
　
圖6 波特圖的數據中包含了新 (藍色)數據和舊 (綠色)數據。圖中可以看出傳統系統中的“采樣噪聲”。

　　作為另一個例子，一旦我們對這一技術有信心之后，我們就可以對一個已知特性的樣品器件進行測試。圖6是一個典型的結果，重疊于前面采集到的數據之上，以驗證這個方法與已經描述過的那個方法的測試精度。測試的結果顯示了一個大約±0.5 dB的誤差，表明新系統具有相同的測試性能，但具有低得多的噪聲和更快的穩定時間。

設備

　　1.National Instruments 公司的Cardbus GPIB適配器
　　2.Tektronix TDS3032B，帶有GPIB接口
　　3.Tektronix AFG320，帶有GPIB接口

　　相關性看來很好，而且看不出在以前方法中很大的偏離。完成每一次測試所用的時間在35秒以內，這幾乎是6000%的改善。除此之外，這個設計的簡單性可以使它容易地用于嵌入式系統，因為大部分的數學運算是用對數放大器完成的。一個聰明的設計者也可以構成一個相位測量設備，從而把這個系統變換成一個真正的波特圖繪圖儀。此外，對于高頻應用，有一個解決方案，就是使用實現增益與相位測量的單片AD8302對數放大器。