Устройство для снятия характеристик аналого-цифровых преобразователей

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНЯТИЯ ХАРАКТЕРИСТИК АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ по авт.св. 737852, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, в него введены делитель напряжения, цифроаналоговый преобразователь и аналоговый сумматор , первый вход которого через делитель напряжения соединен с выходом генератора эталонных-напряжений, второй вход через цифроаналоговый преобразователь - с выходом первого счет чйка , а выход - с входом поверяемого аналого-цифрового преобразователя.

(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) Ь 01 R 19/25

OCNlAPCTBEHHtN КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ц

Н ABTOPCHOMY. СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф (X* с (61 ) 737852 (21 ) 3451107/18-21 (22) 11.06.82 (46) 07.04 ° 84. Вюл. )) 13 (72) О.Н.Регеда, A.A.Скорляков, И.К.Смирнов и А.В.Темногрудов (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)) 737852,,кл. 5 01 Й 19/25, 1977. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНЯТИЯ ХАРАКТЕРИСТИК АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕ—

ОВРАЗОВАТЕЛЕЙ по авт.св. Р 737852, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, в него введены делитель напряжения, цифроаналоговый преобразователь и аналоговый сумматор,. первый вход которого через делитель .напряжения соединен с выходом генератора эталонных .напряжений, второй вход через цифроаналоговый преобразователь — с выходом первого счетчика, а выход — с входом поверяемого аналого-цифрового преобразователя.

1084690

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для экспериментальных исследований и технологического контроля аналого-цифровых преобразователей (АЦП) и цифровых вольтметров (ЦВ).

По основному авт.св. 9 737852 известно устройство контроля аналого-цифровых преобразователей, содержащее генератор импульсов опроса, выход которого соединен с входом блока формирования случайных сигналов и через генератор эталонных напряжений — с входом поверяемого аналогоцифрового преобразователя, вход запуска которого соединен с выходом блока формирования случайных сигналов и счетным входом второго счетчика, .Управляющий вход которого соединей с первым выходом блока управления и установочными входами первого и треть его счетчиков, а выход — с счетным входом первого счетчика и управляющим входом блока регистрации, счетный вход которого соединен с выходом третьего счетчика, счетный вход которого соединен с выходом логического элемента сравнения, первый и второй входы которого соединены с выходами поверяемого аналого-цифрового преобразователя и первого счетчика соответственно, второй выход блока управления соединен с входом генератора импульсов опроса (1 ).

К недостаткам устройства можно отнести низкое быстродействие и невысокую точность. Точность определения искомой характеристики в большой степени зависима от линейности генератора эталонных напряжений. Необходимо отметить, что точность и производительность выдвигают противоречивые требования к скорости наросТания эталонного сигнала.

Цель изобретения - повышение быст родействия и точности устройства. для достижения цели в устройство введены делитель напряжения, цифро аналоговый преобразователь и аналоговый сумматор, первый вход которого через делитель напряжения соединен с выходом генератора эталонных напряжений, второй вход через цифроаналоговый преобразователь — с выходом первого счетчика, а выход— с входом поверяемого аналого-цифрового преобразователя.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 (а, б) — эпюры напряжения на входе

АЦП.

Устройство содержит генератор 1 импульсов. опроса, генератор 2 эталонных напряжений, поверяемый АЦП 3, логический элемент 4 сравнения, первый, второй, третий счетчики 5 — 7, блок 8 регистрации, блок 9 формирования случайных сигналов, блок 10 управления, аналоговый сумматор 11, делитель 12 напряжения, ЦАП 13.

Выход генератора 1 импульсов объединен с входами блока 9 формирования случайных сигналов и генератора 2 эталонных напряжений, выход которого подключен через делитель 12 напряжения к первому входу аналого10 вого сумматора, второй вход которого соединен с выходом ЦАП 13. Выход аналогового сумматора 11 подключен к входу АЦП 3, который подсоединен выходом к первому входу логического

>5 элемента 4 сравнения, второй вход которого объединен с выходом счетчика 5 и входом ЦАП 13, а выход — со " счетным входом счетчика 6. Счетный вход счетчика 7 соединен с выходом

2О блока 9 формирования случайных сигналов и входом запуска АЦП 3. Выход счетчика 7 объединен со счетным входом счетчика 5 и подключен к входу блока 8 регистрации, второй вход

25 которого подключен к выходу счетчика 6. Второй выход блока 10 управления соединен с входом генератора

1 импульсов, а первый — с управляющими входами счетчиков 5 — 7. устройство работает следующим образом..

В исходном состоянии »а выходе генератора 1 импульсы отсутствуют, а счетчики 5-7 находятся в нулевом состоянии °

По команде с блока 10 управления генератор 1 переходит в автоколебательный режим. По каждому импульсу генератора 1 происходит запуск re4П нератора 2 и блока 9, На выходе генератора 2 формируется пилообразно,изменяющийся сигнал, масштабируемый делителем 12 напряжения. Размах пилообразного напряжения на выходе де45 лителя 12 достигает нескольких квантов контролируемого АЦП 3. Это напряжение через аналоговый сумматор

11 подается на вход АЦП 3. На выходе блока 9 за период генератора 1 появляется один импульс в случайный момент времени, причем закон появления импульса в пределах периода эталонного напряжения выбирается равномерным. По запускающему импульсу с блока 9 АЦП 3 производит измерения напряжения, находящегося к моменту прихода синхроимпульса на его аналоговом входе. Логический элемент

4 сравнения выдает импульс на счетный вход счетчика 6 при равенстве

6О выходного кода АЦП 3 с образцовым кодом Йф, формируемым на выходе счетчика 5. Код N преобразуется ЦАП

3 в соответствующее напряжение, подающееся на второй вход аналогового

65 сумматора 11. С помощью счетчика 7

1084690 д

Юх

A С

Составитель И.Романова

Редактор С.Юско Техред Л.Коцюбняк Корректор B.L4àêàðåíêo

Заказ 1990/39 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 производится подсчет числа измеренйй

АЦП 3, осуществляющихся в рассчитан-. ной выборке. Когда число в счетчике

7 станет равным и в счетчике б записывается число е несущее информа. цию о ширине кванта No на участке характеристики вход-выход АЦП .(n +1)-й импульс осуществляет обнуление счетчика 7, который импульсом переполнения записывает в счетчике 5 еще одну единицу (т.е. в счетчике 5 будет10 число Ио +1 ) и подает команду на блок8 регистрации для фиксирования результата счетчика б, после чего последний обнуляется. В дальнейшем производится определение ширины кванта 15

М„+1 и т.д. . Таким образом, предлагаемое, устройство решает задачу оп,ределения величины квантов

ЛЦП.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого устройства обусловлен значительным повышением быстродействия и точности. Это до-. стигается сужением диапазона измерения при контроле в каждой точке (для каждого кода й; ) от всего диапазона от интервала входных напряжений, со ответствующего нескольим квантам младшего значащего разряда (МЗР)..

Многократное деление эталонного напряжения на входе АЦП позволяет значительно уменьшить погрешность опре деления искомой характеристики от, нелинейности эталонного пилообразного сигнала, снизить требования к генератору 2.