Устройство для измерения времени установления выходного напряжения цифро-аналогового преобразователя

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ УСТАНОВЛЕНИЯ ШХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ЦИФРОАНАЛОГОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ , содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, логический блок, исследуемый аифроаналоговый преобразователь и компаратор, первый и задатчики кодов, последовательио соединенные третий зёздатчик кодов и основной эталонный 1и1фроаналоговый преобразователь, де11 И

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3377814/1В-21 (22) 04. 01. 82 (46) 23. 05.83 е Бюл. -В 19 (72)П. A. Герасимов (53)621.317(088.8) (56)1. Бахтиаров Г. Д. и др. Аналогоцифровые преобразователи. М., "Советское радио", 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

9 603121, кл. Н 03 К 13/32, 21.06.76

{прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ВРЕМЕНИ УСТАНОВЛЕНИЯ.ВИХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ЦИФРОАНАЛОГОВОГО ПРЕОБРАЗОВА-.

ТЕЛЯ, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, логический блок, исследуемай цифроаналоговый преобразователь и компаратор, первый и второй задатчики кодов, последовательно соединенные третий задатчик кодов и основной эталонный цифроаналоговый преобразователь, дешифратор с индикатором, а также последовательно соединенные генератор счетных импульсов и счетчик, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выходы первого и второго задатчиков кодов соединены с соответствующими входами логического блока,-выходЫ которОго соединены с соответствующими входами исследуемого. цифроаналогового преобразователя, выход основного эталонного цифроаналогового преобразователя подключен к второму входу компаратора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыиения точности измерения, в него введены последовательйо соединенные четвертый задатчик кодов и дополнительный эталонный цифроаналоговый преобразователь, а также последовательно соединенные элемент задержки, буферный регистр и выход-. ной регистр, выходы которого соеди- Я иены с соответствующими входами дешифратора с индикатором, второй вход выходного регистра подключен .к входу элемента задержки и выходу генератора импульсов; выход дополнительного эталонного цифроаналогового преоб- Я разователя соединен с третьим входом компаратора, выход которого подключен к второму входу буферного ре- (, 7 гистра, третьи входы последнего сое-, > динены с выходами счетчика.

1019628

Изобретение относится к импульсной и вычислительной технике и предназначено для измерения времени установления выходного напряжения цифроаналогового преобразователя.

Нзвестно устройство для измерения времени установления напряжения цифроаналогового преобразователя, содержащее измеряемый цифроаналоговый преобразователь, генератор импульсов, источник эталонного напряжения, ком- 10 паратор, электронный осциллограф Щ.

Однако это устройство имеет недостаточную точность, .обусловленную малой точностью осциллографа при измерении временных интервалов и субъек. 5 тивной ошибкой наблюдателя.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, логический блок, исследуемый цифроаналоговый преобразователь, компаратор, триггер, вентиль, счетчик и блок дешифратора с индикатором, генератор счетных импульсов, подключенный к второму входу вентиля, последовательно два задатчика кодов, выходы которых соединены с соответствующими входами логического блока, а также последовательно соединенные третий задатчик кодов и эталонный цифроаналоговый пре- образователь, выход которого подключен к второму входу компаратора (2 ).

Однако известное устройство имеет недостаточную точность измерения для процессов установления выходного напряжения цифроаналоговых преобразо- вателей, характер которых не является монотонным. цель изобретения - Повышение точности измерения. 40

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения време ни установления выходного напряжения цифроаналогового преобразователя, содержащее последовательно соединей- 45 ные генератор импульсов, логический блок, исследуемый цифроаналоговый преобразователь и компаратор, первый и второй задатчики кодов, последовательно соединенные третий задатчик кодов и основной эталонный цифроаналоговый преобразователь, дешифратор с индикатором, а также после.довательно соединенные генератор счетных импульсов и счетчик, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выходы первого и второго задатчиков кодов соединены с соответствующими входами ло- . гического блока, выходы которого соединены с соответствующими входами исследуемого цифроаналогового преобразователя, выход основного эталонного цифроаналогового преобразователя подключен к второму входу компара,тора, введены последовательно соеди- 65 ненные четвертый задатчик коцов и дополнительный эталонный цифроаналоговый преобразователь, а также последовательно соединенные элемент задержки, буферный регистр и выходной регистр, выходы которого соединены с соответствующими входами дешифратора с индикатором, второй вход выходного регистра подключен к входу элемента задержки и выходу генератора импульсов, выход дополнительного эталонного цифроаналогового преобразователя соединен с третьим входом компаратора, выход которого подключен к второму входу буферного регистра, третьи входы последнего соединены с выходами счетчика.

На чертеже представлена структурная схема устройства для измерения времени установления выходного напряжения цифроаналогового преобразователя.

Устройство содержит генератор 1 счетных импульсов, счетчик 2, дешифратор 3 с индикатором, генератор

4 импульсов, логический блок 5, первый задатчик б кодов, второй задатчик

7 кодов, исследуемый цифроаналоговый преобразователь 8, компаратор 9, основной эталонный цифроаналоговый преобразователь 10, третий задатчик

11 кодов, дополнительный эталонный цифроаналоговый преобразователь 12, четвертый эадатчик 13 кодов, буферный регистр 14, выходной регистр 15, элемент 16 задержки.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии при отсутствии запускающего импульса от генератора 4 логический блок 5 устанавливает на Ъходе исследуемого цифро-. аналогового преобразователя 8 значение кода, соответствующее коду, набранному в первом задатчике б кода, при этом компаратор 9, представляющий собой элемент попадания в зону, остается в нулевом состоянии, так как выходное напряжение исследуемого цифроаналогового преобразователя 8 значительно отличается от опорных напряжений, устанавливаемых в эталонных цифроаналоговых преобразователях 10 и 12 при помощи задатчиков 11 и 13 кодов, и считывания информации в буферном 14 и выходном 15 регистрах при этом не производится. При появлении импульса от генератора 4 счетчик 2 начинает считать импульсы генератора 1, одновременно логический блок 5 устанавливает на входе исследуемого цифроаналогового преобразователя 8 значение кода, соответствующее коду, набранному во втором задатчике 7 кодов, На выходе исследуемого цифроаналогового преобразователя 8 начинает нарастать напряжение и при до1019628 стижении зоны, заданной опорными напряжениями, срабатывает компаратор 9.

По положительному перепаду выходного напряжения компаратора 9 производится запись информации со счетчика 2 в буферный регистр 14, счетчик 2 продолжает при этом считать.

Если процесс установления имеет мо нотонный.апериодический характер, то информация в буферном регистре 14 не ® изменяется. Если выходное напряжение исследуемого цифроаналогового преобразователя 8 имеет колебатель-..ный характер, при: котором исследуемое напряжение несколько раз пере- 35 ходит границы допустимой зоны, заданной опорными напряжениями на входе компаратора 9, то запись в буферный регистр 14 co .ñ÷åò÷aêà 2 будет происходить каждый раз при положительном ъО перепаде выходного -напряжения компаратора 9. Код при последней переза писи в буферном регистре 14 будет со ответствовать .полному времени установления выходного напряжения исследу.д емого цифроаналогового преобразователя 8. При окончании положительного импульса генератораимпульсов 4 (по отрицательному перепаду напряжения) информация переписывается из буфер=" ного регистра.14 в выходной регистр

15. Низким потенциалом генератора импульсов 4 счетчик 2 и буферный регистр 14 обнуляются, а логический . блок 5 устанавливает на входе .исследуемого цифроаналогового преобразова- З> теля 8 значение хода, соответствующее коду, набранному в первом задатчике 6. кода.Кода на выходе логического блока

5 устанавливаются в зависимости от 40 .полярности импульсов генератора импульсоз .4, при этом они проходят через одну as групп логических элементов И, через группу логических элементов ИЛИ, входящих в состав ло- 4$ гического блока 5. Элемент 1б задержки необходим для обеспечения уверен- . ной перезаписи из буферного регистра

14 в выходной регистр 15 до "обнуления" буферного регистра 14. Результат счета с выхода выходного регистра 15 поступает в дешифратор .3 с индикатором, где производится его дешифрация и осуществляется выдача результата в принятых -единицах измерения.

При появлении импульса генератора импульсов 4, описанйый цикл измерения повторяется.

Введейие в устройство четвертого задатчика кодов, второго эталонного цифроаналогового преобразователя, буферного регистра, выходного регистра и элемента задержки с соответствуЬшими связями позволило правильно из-мерять время установления выходного напряжения исследуемого цифроаналогового преобразователя как при апериодическом переходном процессе, так и при колебательном,.когда амплитуда, колебаний выходит за пределы зоны до. пустимой погрешности, установленной на опорных входах компаратора.

В качестве примера можно привести данные по исследованию цифроаналогового преобразователя 572ПА1Б совмест:но с операционными усилителями

574 УД1Б. При переключении входного кода с минимального значения (ОО...О) на максимальное (11...1) процесс установления выходного напряжения имеет колебательный характер. Выходное напряжение достигает опорного уже через 0,5 мкс, но полное установление напряжения с точностью 1 млад- . шего разряда цифроаналогового преобразователя происходит только через.

3,6 мкс. При этом известное устройство покажет время установления вы ходного напряжения 0,5 мкс, а предложенное — З,б мкс, что будет соответствовать истинному времени установ-. ления.

1019628

Составитель В. Кашута

Техред Т.Фанта Корре к тор M. Демчи к

Редактор В. Лазаренко

Заказ 3726/53

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5