Устройство для измерения динамической погрешности аналого- цифрового преобразователя линейно-изменяющегося сигнала

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИ АНАЛОГОЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЛИНЕЙНО ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ СИГНАЛА, содержащее блок управления, подключенный к входу линии задержки и через первый генератор линейно изменяющегося напряжения - к первому входу сумматора, второй вход которого через второй генератор линейно изменяющегося напряжения соединен с выходом синхронизации аналого-цифрового преобразователя , цифровой выход которого подключен к первому входу цифрового .вычитыющего блока, а также одновибратор , отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены элемент ИЛИ, запоми нающее устройство и триггер, первый и второй выходы которого соединены с выходом блока управления и с входом второго генератора линейно изменянвдегося напряжения соответственно , а выход - с входом одновибратора , выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй (5 вход которого соединен с выходом (П линии задержки, а выход - с входом синхронизации аналого-цифрового преобразователя, аналоговый вход которого соединен с выходом сумматора, а цифровой выход - с первым входом запоминающего устройства, второй вход которого соединен с выходом триггера, а выход - с вторым входом цифрового вычитающего блока. i со ОО

СОЮЗ CQBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1 А (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВЪ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3506592/18-21 (22) 03,11.82 (46) 15.02.84. Бил. Р 6 (72) В .И.Беда, E.T..Володарский и Ю.С.Щумков (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им.50-летия Великой

Октябрьской социалистической революции (53) 681 ° 325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 223475, кл. Н 03 К 1 3/02, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

9 523526, кл. Н 03 К 13/02, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 676954, кл. а 01 R 31/28, 1979 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДИНАМИЧЕСКОЙ ПОГРН))НОСТИ АНАЛОГОЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЛИНЕЙНО

ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ СИГНАЛА, содержащее блок управления, подключенный к входу линии задержки и через первый генератор линейно изменяющегося напряжения — к первому входу сумматора, второй вход которого через второй

3(51) 0 0 1 R31/2 8,, . .Н 0 3 К 1 3/02 генератор линейно изменяющегося напряжения соединен с выходом синхронизации аналого-цифрового преобразователя, цифровой выход которого подключен к первому входу цифрового вычитыющего блока, а также одновибратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены элемент ИЛИ, запоминающее устройство и триггер, первый и второй выходы которого соединены с выходом блока управления и с входом второго генератора линейно изменяющегося напряжения соответственно, а выход — с входом одновибратора, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй щ вход которого соединен с выходом линии задержки, а выход с входом синхронизации аналого-цифрового преобравователя, аналоговый внол яо- С, торого соединен с выходом сумматора, а цифровой выход — с первым входом запоминающего устройства, второй вход которого соединен с выходом триггера, а выход — c вторым входом цифрового вычитающего блока..

1073713

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения динамической погрешности аналогоцифрового преобразователя линейно изменяющегося сигнала, содержащее блок управления, подключенный к входу линии задержки и через первый генератор линейно изменяющегося напряжения — к первому входу сумматора, второй вход которого через 60 второй генератор линейно изменяющегося напряжения соединен с выходом синхронизации аналого-цифрового преобразователя, цифровой выход которого подключен к первому входу

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматизации поверки в динамическом режиме аналого-цифровых преобразователей (АЦП).

Известно устройство для измерения погрешности AIJll c учетом составляющей из-за изменения сигнала эа время преобразования, содержащее генератор испытательного сигнала, исследуемый АЦП, блок управления )1) .

Недостатком известного устройства является значительная динамическая погрешность из-за инерционности образцового прибора при кодировании 15 быстро изменяющихся сигналов.

Известно устройство для автоматического измерения метрологических характеристик АЦП, содержащее генератор испытательного сигнала, иссле- 70 дуемый АЦП, блок управления (2) .

Недостаток такого устройства заключается в значительной погрешности образцового прибора иэ-за быстрых изменений входного сигнала.

Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения погрешности аналого-цифрового преобразователя линейно изменяющегося сигнала, содержащее блок управления, подключенный к входу линии задержки и через первый генератор линейно изменяющегося напряжения — к первому входу сумматора, второй вход которого через второй генератор линейно изменяющегося напряжения соединен с выходом синхронизации аналого-цифрового преобразователя, цифровой выход которого подключен к первому входу цифрового вычитающегоблока, а также одновибратор (3) . 40

Однако и данное устройство характеризуется низкой точностью измерения динамической погрешности исследуемого АЦП, так как в результат измерения входит разность статичес- 45 ких составляющих погрешностей преобразования исследуемого и образцового АЦП. цифрового вычитающего блока, а также одновибратор, введены элемент ИЛИ, запоминающее устройство и триггер, первый и второй входы которого соединены с выходом блока управления и с входом второго генератора линейно изменяющегося напряжения соответственно, а выход — с входом одновибратора, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом линии задержки, а выход — с входом синхронизации аналого-цифрового преобразователя, аналоговый вход которого соединен с выходом сумматора, а цифровой выход — с первым входом запоминающего устройства, второй вход которого соединен с выходом триггера, а выход - с вторым входом цифрового вычитающего блока.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 разнополярные управляемые генераторы линейно изменяющегося напряжения, входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами триггера 3, а выходы — соответственно с первым и вторым входами сумматора 4, выходом подключенного к аналоговому входу АЦП 5 линейно изменяющегося сигнала, элемент ИЛИ б, первым входом соединенный через линию задержки 7 с выходом блока 8 управления и с первьм входом триггера 3, вторым входом — через одновибратор 9 с выходом триггера 3, а выходом — с входом синхронизации АЦП 5, выход синхронизации которого — к второму входу триггера 3, цифровой вычитающий блок 10, первый и второй входы которого соединены соответственно с цифровым выходом АЦП 5 и с выходом запоминающего устройства 11, первым и вторым входами подключенного соответственно к первому входу цифрового вычитающего блока 10 и к выходу триггера 3.

Устройство работает следующим образом.

По команде блока 8 управления в момент времени, (фиг. 2) запускается первый генератор 1 линейно изменяющегося напряжения 0, кото-. рое через сумматор 4 поступает на аналоговый вход АЦП 5, Сигнал запуска, вырабатываемый блоком 8 управления, задерживается управляемой линией задержки 7 и через элемент ИЛИ б поступает в момент времени t,l (" Пуск

1") на вход синхронизации АЦП 5, Начиная с момента времени

АЦП 5 преобразует поступающее на его аналоговый вход линейно изменяющееся напряжение, а в момент вре1073713

Юл/

4сЛУ

Ai 2 мени t2 преобразование заканчивается, и АЦП 5 выдает соответстнующий сигнал окончания первого цикла преобразования (" Конец цикла 1").

Этот сигнаЛ поступает на управляющий вход второго генератора 2 линейно изменяющегося напряжения Ug противоположной полярности, чем напряжение U<, и запускает его. В результате, начиная с момента времени

t на входы сумматора 4 поступают два сдвинутых ио времени линейно изменяющихся сигнала противоположной полярности, причем скорости их изменения равны, а на выходе сумматора 4 формируется постоянное напряжение 0, амплитуда которого равна мгновенному значению линейно изменяющегося испытательного напряжения н момент времени t2 и в конце первого цикла преобразования АЦП 5. Сигнал окончания первого цикла преобразования поступает на второй вход триггера 3 и перебрасывает его в противоположное состояние. При этом в запоминающее устройство 11 по первому его входу переписывается выходной код результата преобразования АЦП 5 линейно изменяющегося сигнала в первом цикле, а по второму входу происходит синхронизация момента переписи перепадом выходного напряжения триггера 3„ Кроме того, из перепада выходного напряжения триггера 3 одновибратором 9 после временной задержки на время переходных процессов н сумматоре 4, а также на время переписки выходного кода

АЦП 5 в запоминающее устройство 11

ВНИИПИ Заказ 324/45

Тираж 711 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4

Аормнруется н момент времени импульс запуска (" Пуск 2" ) поступающий через элемент ИЛИ б на вход синхронизации АЦП 5. Затем АЦП 5 начинает преобразовывать поступающее на

его аналоговый вход постоянное напряжение Од . В результате динамическая погрешность АЦП 5 во втором цикле преобразования полностью исключается. В момент времени t4 преобразование заканчивается.

На первый и второй входы цифроного вычитающего блока 10 поступают коды результатов преобразования входных сигналов АЦП 5 соответственно во нто15 ром и в первом циклах, причем эти результаты имеют одинаковые статические составляющие погрешности преобразования. Коды нычитаются, и на выходе блока 10 формируется раэностgQ ный код, равный значению динамической погрешности аналого-цифрового преобразователя 5 линейно изменяющегося сигнала. Триггер 3 в исходное состояние возвращается последующим сигналом запуска, вырабатываемым блоком 8 управления.

Технико-зкономический эффект изобретения заключается в том, что предлагаемое устройство по сравнению с прототипом имеет более высокую точность измерения динамической погрешности аналого-цифрового преобразователя линейно изменяющегося сигнала, причем повышение точности измерений сопровождается уменьшением аппаратурных затрат, так как в предлагаемом устройстве исключен дорогостоящий образцовый АЦП.