Устройство для измерения дифференциальной нелинейности цифроаналоговых преобразователей

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„133623 р 4 Н 03 М 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4013718/24-24 (22) 14.01.86 (46) 07.09.87. Бюл. 9 33 (72) Г.С.Власов и Ю.А.Князев (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1112547, кл. Н 03 М 1/ 10, 1983.

Дубовой Н.Д. и др. Измерения и контроль в микроэлектронике. - M.: Высшая школа, 1984, с.309-310, рис.10,19. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ ЦИФРОАНАЛОГОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для проверки цифроаналоговых преобразователей. Цель изобретения — повьппение точности. Устройство содержит входную шину 1, блок 2 задания режимов измерения, суммирующий усилитель 3, инвертирующий усилитель 4, интегратор

5, аналоговый коммутатор 6, цифровой вольтметр 7, вычислительный блок 8, делители 9, 10 напряжения, ключ 11, переключатель 12 и выходную шину 13.

Цель достигается эа счет коррекции результата измерения на влияние таких статических составляющих погрешности, как напряжение смещения нуля интегра: тора, а также суммирующего и инвертирующего усилителей. 1 ил.

1336233

35

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для проверки цифроаналоговых преобразователей (ЦАП).

Цель изобретения — повышение точности.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит входную шину

1, блок 2 задания режимов измерения, суммирующий усилитель 3, инвертирующий усилитель 4, интегратор 5, аналоговый коммутатор 6, цифровой вольтметр 7, вычислительный блок 8, делители 9 и 10 напряжения, ключ 11, переключатель 12 и выходную шину 13.

Суммирующий усилитель 3 выполнен на операционном усилителе 14 и резисторах 15-17, инвертирующий усилитель

4 — на операционном усилителе 18 и резисторах 19 и 20, интегратор 5— на операционном усилителе 21, кондея" саторе 22 и резисторе 23, делители

9 и 10 — на последовательно еоединенньж резисторах 24, 25 и 26, 27 соответственно.

Блок 2 задания режимов измерения может быть выполнен, например, на переключателях, с помощью которых набираются входные кодЫ для проверяемого

ЦАП и коммутируются уровни логического нуля или единицы для управления аналоговым коммутатором 6, ключом l1 и переключателем 12.

Устройство работает следующим образом.

Вначале блок 2 устанавливает коммутатор 6 в положение, когда к входу вольтметра 7 подключается выход усилителя 4, а также вьдает сигнал на перекпючатель 12, который подключает к входу суммирующего усилителя 3 нулевой потенциал. Показание вольтметра

7 при этом должно быть близко по абсолютной величине к направлению смещения F3 интегратора 5. Значение ЕЗ. запоминается в вычислительном блоке 8.

Далее к входу вольтметра 7 сигналом с блока 2 через коммутатор 6 подключаются поочередно выходы делителей

9 и 10, после чего прсисходит измерение погрешностей Г1 и F2, значения которых также запоминаются.

Затем блок 2 вьдает сигнал на переключатель 12, обеспечивающий коммутацию на вход суммирующего усилителя

3 сигнала с выхода ЦАП, на входах которого устанавливается код N,, соответствующий выбранной точке шкалы

ЦАП. При этом на вход цифрового вольтметра 7 коммутируется выход усилителя 4.

Вьдержав интервал времени, необходимый для установления системы, т.е. по достижении на выходе усилителя 4 напряжения, близкого к запомненному значению F3, измеренному первоначально, происходит размыкание обратной связи по сигналу с выхода блока 2, размыкающему ключ 11. Вольтметром 7 измеряется напряжение У2. Вычислительный блок 8 определяет значение каждого i-го кванта преобразования по формуле

q, = -- — (F1-F2 K„F3), У2 р где - коэффициент передачи усилителя прямой цепи, а по формуле (q -q .)

1 подсчитывается разность между теоретическим и i-м значениями кванта.

Максимальное значение из полученных разностей, измеренных в определенных точках шкалы ЦАП, определяемых пользователем, соответствует дифференциальной нелинейности преобразователя.

Формула изобретения

Устройство для измерения дифференциальной нелинейности цифроаналоговых преобразователей, содержащее цифровой вольтметр, блок задания режимов измерения, первые выходы которого являют-. ся выходной шиной, а второй выход соединен с управляющим входом ключа, последовательно соединенные суммирующий усилитель и инвертирующий усилитель, выход которого через ключ соединен с входом интегратора, выход которого соединен с первым входом суммирующего усилителя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены аналоговый коммутатор, вычислительный блок, два делителя напряжения и переключатель, причем первый информационный вход переключателя является входной шиной, второй информационный вход подключен к шине нулевого потенциала, управляющий вход подключен к третьему выходу блока задания режимов измерения, а выход — к второму входу суммирующего усилителя, выход которого и выход инвертирующего усилителя подключен к первому и второму входам

1336233

Составитель 3.Моисеенко

Техред И.Попович, Корректор С.Шекмар

Редактор В.Петраш

Заказ 4055/56 Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 первого делителя напряжения соответственно, первый и второй входы второго делителя напряжения соединены с выходом суммирующего усилителя и вы- 5 ходом интегратора соответственно, первый, второй и третий информационные входы аналогового коммутатора со,единены с выходами первого и второго целителей напряжения и выходом инвер- 1О тирующего усилителя соответственно, выход соединен с первым входом цифрового вольтметра, а первый и второй управляющие входы — с четвертым и пятым выходами блока задания режимов измерения соответственно, второй вход цифрового вольтметра подключен к шине нулевого потенциала, а выход — к входу вычислительного блока.