Измеритель нелинейности аналого-цифровых преобразователей

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕЛИНЕЙНОСТИ АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОБАТЕЛЕЙ, содержащий источник калиброванного напряжения, подключенный выходом к первому входу блока суммирования напряжения , второй вход которого соединен с выходом первого преобразователя код - напряжение, а выход с первой выходной шиной измерителя, вторая выходная шина измерителя объединена со входом счетчика и подключена к выходу генератора тактовых импульсов, а входная шина соединена с первыми входами блока сравнения кодов, вторые входы которого подключены к шине опорного кода, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены второй блок сравнения кодов, два реверсивных счетчика, второй преобразователь код-напряжение, элемент ИЛИ и переключатель, причем первый и второй выходы первого блока сравнения кодов соединены с соответствующими входами первого реверсивного счетчика, выходы которого через второй преобразователь код - напряжение соединены с третьим входом блока суммирования напряжения , третий и четвертьш выходы первого блока сравнения кодов соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, подключенного выходом к (Л первому входу переключателя, второй вход которого соединен с выходом второго блока сравнения кодов, объединенного первыми входами с входами первого преобразователя код напряжение и подключенного к выходам счетчика, а вторыми входами ч подключенного к выходам второго 9д 4ia реверсивного счетчика и к третьей выходной шине измерителя, причем первый и второй выходы переключа:п теля соединены с соответствующими входами второго реверсивного счетчика .

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (Н) (5!)4 Н 03 M 1 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Й ."" г:-ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ lii . . : (21) 3588968/24-24 (22) 06.05.83 (46) 30.08,85. Ьюл. ¹ 32 (72) С.Б. Кутыркин, А.А. Скорляков, М.К. Смирнов и А.Ц. Темногрудов (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 494700, кл. G 01 R 13/02, 1973.

Авторское свидетельство СССР по заявке ¹ 3569253, кл. Н 03 К 13/02, .04.02.83. (54) (57) ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕЛИНЕЙНОСТИ

АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, содержащий источник калиброванного напряжения, подключенный выходом к первому входу блока суммирования напряжения, второй вход которого соединен с выходом первого преобразователя код — напряжение, а выход — с первой выходной шиной измерителя, вторая выходная шина измерителя объединена со входом счетчика и подключена к выходу генератора тактовых импульсов, а входная шина соединена с первыми входами блока сравнения кодов, вторые входы которого подключены к шине опорного кода, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены второй блок сравнения кодов, два реверсивных счетчика, второй преобразователь код-напряжение, элемент ИЛИ и переключатель, причем первый и второй выходы первого блока сравнения кодов соединены с соответствующими входами первого реверсивного счетчика, выходы которого через второй преобразователь код — напряжение соединены с третьим входом блока суммирования напряжения, третий и четвертый выходы первого блока сравнения кодов соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, подключенного выходом к первому входу переключателя, второй вход которого соединен с выходом второго блока сравнения кодов, объединенного первыми входами с входами первого преобразователя код— напряжение и подключенного к выходам счетчика, а вторыми входами подключенного к выходам второго реверсивного счетчика и к третьей выходной шине измерителя, причем первый и второй выходы переключателя соединены с соответствующими входами второго реверсивного счетчика.

1176452

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для эксперименталь. ных исследований, технологического и выходного контроля аналого-циф" 5 ровых преобразователей (АЦП) и цифровых вольтметров {ЦВ).

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей. 1р

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства,. на фиг.2 — участок шкалы контролируемого преобразователя.

Измеритель содержит источник 1 калиб-кованного напряжения, блок 2 суммирования напряжения, генератор 3, блоки 4 и 5 сравнения кодов, реверсивные счетчики (Р „ ) 6 и ?, преобсЧ разователи 8 и 9 код — напряжение (ПКН), счетчик 10, элемент ИЛИ 11, переключатель 12, поверяемый аналого-цифровой преобразователь 13 (АЦП), первую 14, вторую 15 и третью 16 выходные шины, входную шину 1-7. Источник 1 калиброванного напряжения через блок 2 суммирования соединен с входом контролируемого преобразователя 13, запускающий вход которого связан с выходом гене- ЗО ратора 3, а выход — с первым входом блока 4 сравнения кодов, объединенного вторым входом с шиной опорного кода No. Выход N + No блока 4 подключен к суммирующему, а выход N > Ио — к вычитающему входу счетчика 6, подсоединенного выходом через преобразователь код — напряжение 8 к второму входу блока суммирования 2, третий вход которого . 40 связан с выходом ПКН 9. Выходы

N = No u Nz = No + 1блока 4 сравнения кодов подключены к соответствующим двум входам элемента ИЛИ 11, соединенного выходом к входу переключателя 12. Два выхода последнего объединены с соответствующими двумя входами счетчика 7, выход которого, являющийся выходом измерителя, связан с первым входом блока 5, выход М

"Больше" которого подсоединен к управляющему входу переключателя 12, а второй вход — к входу преобразователя 9 и выходу счетчика 10, подключенного входом к выходу генерато- 55 ра 3.

Измеритель работает следующим образом.

Перед началом работы первую 14 и вторую 1,5 выходные шины подключают к аналоговому и управляющему входам поверяемого ЛЦП, а входные шины — к первым входам первого блока сравнения кодов. С выхода источника 1 калиброванное напряжение

Uo = q < (Ио + 0,5), равное номиналь" ному значению границы между No u (Ио+1) квантами (фиг.2) контролируемого преобразователя, поступает через блок 2 суммирования на вход

АЦП 13.. Генератор 3 периодически опрашивает преобразователь 13 и одновременно формирует на выходе счетчика 10 изменяющийся код, преобразуемый ПКН 9 в ступенчато изменяющееся напряжение UH вспомогательного воздействия. Сигнал U равномерно распределен в пределах 2-3 младших значащих разрядов АУП 13. В моменты опроса преобразователя 13 блок 4 анализирует соотношение выходного кода преобразователя 13 N и опорного кода No. При исходах

И „= N нли И x = No+1 импульсы

Х1 о. Х подтверждения поступают с соответствующих выходов блока 4 через элемент ИЛИ 11 на вход переключателя 12. При И „- > Ио импульсы подтверждения поступают с блока 4 на вычитающий, а при

И„; à (No — на суммирующий вход счетчика 6. Появление импульсов подтверждения, например И „; = Ио, не противоречит подтверждению соотношения N„; и Ио на соответствующем выходе блока 4.

В предлагаемом измерителе имеются два независимо работающих канала. С помощью первого канала, представляь

tttего следящую замкнутую систему, содержащую блок 2, АЦП 13, блок 4 сравнения кодов, счетчик 6 и ПКН 8, определяется смещение реальной границы между соседними квантами (например, No и No+1) относительно номинального значения этой границы (с1„ ° (И,+0,5)), Оценка д "о("о") подается на вход АЦП 13 совместно с

U и Uo непрерывно с начала формирования этой оценки на выходе первого канала — выходе счетчика 6. Действие на входе контролируемого с преобразователя 13 компенсирует влияние этого смещения на выходные показания АЦП 13 и симметрирует вспомогательное воздействие U отноI ;pH

C.,1 лрк . > A у1

Е2; -- << Y;

1=1 1; -..!

Pc ч 1а+1

В выл, <. - . е. Ог сительно реальной грани-„,.-,! ц й,/Ч, соответствующих квантов.

Одновреме! но на вьгходе второго канала, включаю!Дегс блок 2„ АЦП 3„ блоки 4 и 5, элемент Яй1 11, переключатель 12, счетчик ", .: "H 9 и счетчик 10, формируется c;êê-:! смеще ния центра двух сосед;-.нх к=a тов. т.е. центра между а - . "-" относительно реальной границы этих квантов, пропорциональная диффе ренциальной нелине:ноет:!, Це-, =:мест-

Применение "раэвер. к,. димо для определе !ня г,е!...:.

Me y m

На формирование оце:. . наличие равномерно расгре.. ао шкале АЦП 13 вспо,:" воздействия влияния ".е так как реверсивный е".-:.::..: 6 :р=-;

/-,:. 4 ной- (частной) обратной связи, образо"

1, ванная переключателем 12, счетчиком и блоком 5,позволяет получить с-едящую оценку- искомой величины.

5 управляет работой переклю-".-:. .еля !2 таким образом, что при ..с N " импульсы подтверждеВсгг i равенств N „; = N " или

=- К,+1 поступают на суммирующий, =.;;л. 1 з; N zbö,, — на вычитающий

-..од счетчика 7. В установившемся

;.:-жв:е код на выходе счетчика 7

;:-.-;-: .-., ìò значение, при котором: или N>++1 N N

81 вы к; количество исходов Nx C No u эа период "развертки" U . нне центра суммы двух квантов

:.. ;и-..ельно их реальной границы

=:но половине разности размеров квантов . Оценка смещения.. .ируется на выходе счетчи—

1176452

7Е щу + щ йс 1)йо+3

Составитель И. Романова

Техред А.Ач Корректор И. Пожо

Редактор Т. Митейко

Заказ 5376/55

Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

IS/