Achillesferse im Test
Fortsetzung des Artikels von Teil 3
Die Sache mit der Frequenz
In der Regel sind die Testbedingungen aus dem Datenblatt ein guter Ausgangspunkt bei der Wahl von Abtastraten und Eingangsfrequenzen. Eventuell ist dies nicht möglich, falls der Entwickler nicht die geeigneten Filter oder Generatoren zur Verfügung hat. Und natürlich sollte er den Datenwandler auch unter Bedingungen testen, die denen seiner Endanwendung so nahe wie möglich kommen. Unter einer bestimmten Bedingung liefert der Test jedoch irreführende Ergebnisse, und zwar, wenn die Testfrequenz (f1) am Analogeingang exakt 1/4 der Samplerate (fS) beträgt, oder jede andere Frequenz, die Oberfrequenz zu einem 1/4 der Abtastfrequenz (fs • (2n+1)/4, n = 0, 1, 2, 3...) ist. In diesem Fall rückt die Grundfrequenz nämlich in die Mitte eines FFT-Spektrumplots. Auf den ersten Blick mag das eine gute Idee sein, aber man beachte, dass sämtliche Oberschwingungen an drei Stellen auftreten: DC, oberhalb der Grundfrequenz und bei exakt fS/2. Trifft obiger Fall zu, ist es unmöglich, die Grundfrequenz von den ungeraden Oberschwingungen zu trennen, was jegliche Berechnung der THD sinnlos macht. Darüber hinaus kommt es beim Übersteuern des Eingangs (Clipping) zu starken ungeraden Oberschwingungen, die nur zur Grundfrequenz hinzugefügt werden. Dadurch werden die Messergebnisse für Rauschabstand und THD immer besser, je stärker man den Eingang übersteuert.
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