Устройство контроля и настройки цифроаналоговых преобразователей

 

Изобретение позволяет повысить точность контроля и настройки цифроанйлоговых преобразователей (ЦАП). Контролируемый цифроаналоговый преобразователь (КЦАП) подключается соответствз ющими цифровыми входами к цифровым входным шинам устройства, а выходом к аналоговому входу устройства. В процессе контроля и настройки вначале настраивается регулируемый делитель напряжения путем сравнения выходного напряжения КЦАП при включенном старшем разряде и напряжения с выхода делителя при поочередном подключении первого и второго входов делителя с помощью трехпозиционного и двухпозиционного переключателей к второму выходу ЦАП и изменения коэффициентя деления делителя, при этом второй ключ замкнут, а первый разомкнут . Процесс настройки делителя на два оканчивается когда разность показаний вольтметра при двух различных подключениях опорного напряжения с второго выхода ЦАП к делителю станет 0,lh, где h - величина шага квантования. Затем при замкнутом втором ключе и подключенном к делителю втором выходе ЦАП производится настройка старшего разряда КЦАП до равенства выходного напряжения КЦАП и делителя, о котором суДят по показаниям вольтметра. По окончании настройки старшего разряда КЦАП настраивается старший разряд ЦАП при замкнутом первом ключе и разомкнутом втором ключе, с помощью блока подстроечных резисторов и блока коммутации. Настроенный старший разряд ЦАП в дальнейшем используется в качестве эталонного при настройке следующего разряда КЦАП, который, в свою очередь, будет эталонным для настро/i- ки следующего разряда ЦАП и т.д., пока не будут настроены все разряды КЦАП. 1 ил. с s (Л

СО!Оз СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕаЪБЛИН

ng 4 Н 03 M 1 10

OCYAAPCTBEHHb9 HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

/ p,, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ О

Н ASTOPCNOMV СЮЩтаЪСтвм подключении первого и второго входов делителя с помощью трехпозиционного и двухпозиционного переключателей к второму выходу ЦАП и изменения коэффициента деления делителя, при этом второй ключ замкнут, а первый разомкнут. Процесс настройки делителя на два оканчивается когда разность показаний вольтметра при двух различных подключениях опорного напряжения с второго выхода ЦАП к делителю станет 6 О,!h, где h — - величина шага квантования. Затем при замкнутом втором ключе и подключенном к делителю втором выходе ЦАП производится настройка старшего разряда КЦАП до равенства выходного напряжения КЦАП и делителя, о котором судят по показаниям вольтметра. По окончании настройки старшего разряда КЦАП настраивается старший разряд ЦАП при замкнутом первом ключе и разомкнутом вто. ром ключе, с помощью блока подстроечных резисторов и блока коммутации.

Настроенный старший разряд ЦАП в дальнейшем используется в качестве эталонного при настройке следующего разряда КЦАП, который, в свою очередь, будет эталонным для настройки следующего разряда ЦАП и т.д., пока не будут настроены все разряды КЦАП. ) Ил. (21) 3785652/24-24 (22) 28.08.84 (46) 07.05.86. Бюл. В 17 (71) Ордена Ленина институт проблем управления (72) Д.Е.Полонников и Т.А.Мустафин (53) 681 . 325 (088. 8) (56) Шлыков Г.П. Измерение параметров интегральных ЦАП и АЦП. M.: Радио и связь, 1985, с. 78.

Нормирование и определение метрологических характеристик измерительных преобразователей кода в постоянное напряжение и ток. Методические указания РД50-206-80. М.: изд-во стандартов, !98!, с. 6. (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ И НАСТРОЙКИ ЦИФРОАНАЛОГОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ (57) Изобретение. позволяет повысить точность контроля и настройки цифроаналоговых преобразователей (ЦАП).

Контролируемый цифроаналоговый.преобразователь (КЦАП) подключается соответствующими цифровыми входами к цифровым входным шинам устройства, а выходом к аналоговому входу устройства.

В процессе контроля и настройки вначале настраивается регулируемый делитель напряжения путем сравнения выходного напряжения КЦАП при включенном старшем разряде и напряжения с выхода делителя при поочередном ,ЛО„, 1229952 А 1

1 12

Изобретение относится к информа- ( ционно-измерительной технике и предназначено для контроля и настройки цифроаналоговых преобразователей.

Цель изобретения — повышение точности контроля и настройки.

На чертеже показана функциональная схема устройства контроля и настройки цифроаналоговых преобразователей.

Устройство содержит вольтметр 1, цифроаналоговый преобразователь 2 (ЦАП), блок 3 подстроечных разрядных резисторов, блок 4 коммутации, первый ключ 5, трехпозиционный переключатель 6, двухпоэиционный переключатель

7, второй ключ 8, регулируемый делитель 9 напряжения.

Трехпозиционный переключатель 6 содержит первый и второй входы 10 и ll двухпозиционный переключатель 7 содержит первый и второй входы 12 и 13, трехпозиционный переключатель

6 содержит также третий вход 14.

В качестве объекта контроля и настрой ки используется контролируемый цифроаналоговый преобразователь 15 (КЦАП).

Первый и второй входы вольтметра l образуют дифференциальный вход. На втором выходе ЦАП 2 имеется напряжение источника опорного напряжения нужной полярности.

Устройство контроля настройки

ЦАП работает следующим образом.

До настройки контролируемого ЦАП

15 (КЦАП) предварительно производится настройка делителя 9. Для этого выход КЦАП 15 подключают к аналоговому входу устройства, а цифровые входы КЦАП вЂ” к соответствующим цифровым входным шинам устройства, включают старший разряд КЦАП 15 и переключателями 6 и 7, меняя полярность входного сигнала, подаваемого на делитель 9, добиваются переменным резистором такого значения выходного сигнала, которое изменяется в пределах О,lh (h — шаг квантования КЦАП) при изменении полярности входного сигнала. Полярность входного сигнала меняют, замыкая сначала второй вход 11 переключателя 6 на второй вход делителя 9 (Е,„ ) и второй вход

13 переключателя 7 на первый вход делителя 9. Затем замыкают третий вход 14 ключа 6 на второй вход делителя 9, а первый вход 12 переключателя 7 замыкают на первый вход дели2 тем самым сигнал

LI = I0„. +60;) о, .

Поэтому для приведения реальной характеристики преобразования к нои и

U„; с ; *Е,„2 ос;, необходимо измерить величину разрядной погрешности hU; и подать это значение сигнала с обратным знаком в суммирующую точку КЦАП 15 при включении i-ro разряда.

Процесс настройки разрядов КЦАП

15 на примере ЦАП с подстроечными разрядными резисторами осуществляется следующим образом.

Включают старший разряд КЦАП 15, 50 соответствующий ключ подсоединяет подстроечный резистор 1-го разряда в суммирующую точку КЦАП 15. Подключают к входам делителя 9 сигналы общей шины и Е „ (соответствующего

55 знака), замыкая переключателем 6 второй вход 11, а переключателем 7 второй вход 13, В результате на выходе делителя 9 получают сигнал, равный

29952 теля 9 и подают

Eon

При настройке делителя 9 измере" ния вольтметром 1 производят при замкнутом ключе 8 и включенном старшем разряде КЦАП 15. При этом необходимо помнить, что устройство предназначено для контроля и настройки ЦАП с выходными сигналами как положитель10 ной, так и отрицательной полярности и поэтому ЦАП 2 содержит соответствующие источники опорного сигнала (E „, EzÄ ). Так как сигналы с КЦАП

15 н делителя 9 поступают на первый

15 и второй входы вольтметра 1, образующие дифференциальный вход, то при подключении КЦАП 15, в которых выходные сигналы и опорный сигнал различные по знаку, следует к входам дели20 теля 9 подключать опорный сигнал, по знаку противоположный полярности опорного сигнала КЦАП 15. При подключении

КЦАП 15, в которых опорный сигнал

КЦАП и выходные сигналы равны по эна-25 ку, к входам делителя 9 следует подключать Е „ того же знака, что иполярность Е „ КЦАП 15.

После настройки делителя 9 переходят к настройке КЦАП 15.

30 До настройки выходное напряжение

КЦАП 15:

»229952

Ей6

Этот сигнал, замыкай ключ 8, сравнивают по вольтметру 1 с выходным напряжением КЦАП 15:

Пт1+ 411 Еа»»» 2 +»»- П» °

Подстроечньн» резистором компенсируют погрешность Щ, подавая в суммирующую точку КЦАП 15 сигнал - »»О,, т.е. добиваются нуля на выходе вольтметра 1, тем самым добиваются равенства выходного напряжения КЦАП 15 при включении 1-ro разряда сигналу

Первый разряд настроен.

После этого по выходному сигналу

КЦАП 15 настраивают 1-й разряд ЦАП 2, для чего включают 1-й разряд ЦАП 2 и соответствующий подстроечный резистор блока 3 подключают соответствующим ключом блока 4 коммутации к суммирующей точке ЦАП 2.

Размыкают ключ 8, замыкают ключ 5 и сравнивают выходное напряжение

ЦАП 2 с выходным напряжением настроенного первого разряда КЦАП 15, коЕ,„ торое равно — —. Подстроечным резис2 тором первого разряда ЦАП 2 добиваются нуля на выходе вольтметра, подавая в суммирующую точку IQUI 2 сиг—

I нал — hU, . Таким образом добиваются равенства выходного напряжения ЦАП

2 при включении 1-го разряда сигE O»l налу †--. Первый разряд ЦАП 2 на2 35 строен.

Переходят к настройке 2-го разряда КЦАП 15, для чего оставляют включенным старший разряд ЦАП 2, но первый выход ЦАП 2 ключом 6 замыкают 4о на нторой вход делителя 9. На выходе делителя в этом случае получают сигЕ и нал -- - . Размыкают ключ 5 замыкают

t ключ 8, включают второй разряд 4 45

КЦАП 15. По напряжению — — с выхода

Еад

4 делителя 9 подстроечным резистором второго разряда 4 КЦАП 15 добиваются нуля на выходе вольтметра 1, пода- 50 вая в суммирующую точку КЦАП 15 сигнал — hU . Тем самым получают на выходе КЦАП 15 при включенном втором разряде сигнал ——

Еап

После настройки второго разряда

КЦАП 15 размыкают ключ 8, замыкают ключ 5 и настраивают по сигналу второго разряда КЦАП 15 второй разряд

ЦАП 2 и т.д. Таким образом произво" дят поразрядную настройку КЦАП 15, причем в процессе настройки КЦАП 15 осуществляется и настройка (компен— сация погрешностей) цифроаналогового преобразователя 2 устройства контроля, что повышает точность настройки.

Формула изобретения

Устройство контроля и настройки цифроаналоговых преобразователей, содержащее вольтметр, первый вход которого является аналоговым входом устройства, цифроаналоговый преобразователь, управляющие входы которого являются цифровыми входными шинами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью поньш»ения точности контроля и настройки, н него введены регулируемь»й делитель напряжения, первый и второй ключи, днухпозиционный переключатель, трехпозиционный переключатель, блок коммутации, блок подстроечных разрядных резисторов, Выходы которОГО ГoppHHpHhl с соот нетстнуюшими и»»ф» рмацион»»ь»м»» входами блока коммутации, упранляюп»»»е нходы которого обч единены с соответствующими управляющими входами цифроаналогового преобразователя, выход — подключен к входу коррекции цифроаналогоного преобразователя, первый выход которого подключен к первому входу трехпозиционного переключателя, а через первый ключ — к второму входу вольтметра, второй выход — подключен к второму входу трехпозиционного переключателя и к первому входу двухпозиционного переключателя, второй вход которого подключен к общей шине, выход — подключен к первому входу регулируемого делителя напряжения, второй вход которо» о подключен к выходу трехпоэиционного переключателя, третий вход которого подключен к общей шине, выход регулируемого делителя напряжения через второй ключ подключен к второму входу вольтметра.

1229952

Со с тави тель В . Першкко в

Техред М.Ходанич Корректор Л.Патай

Редактор Н.Егорова

Заказ 2459/58 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4