Устройство для измерения характеристик аналого-цифровых преобразователей

 

Изобретение относится к области измерительной техники и может найти применение для измерения времени преобразования аналого-циф()овых преобразователей (АЦП) и времени задержки цифровых микросхем. Цель изобретения - расширение функциональных-возможностей за счет измерения времени преобразования АЦП - достигается путем введения в устройство, содержащее формирователь 3 строба, селектор 4, регистратор 8, генератора 2 синусоидального сигнала, умножитель 7 частоты, формирователя 12 парных пульсов, формирователя 13 аналогового сигнала, переключателя 15 и ключа 16. Вновь введенные элементы позволяют определить время преобразования.АЦП. 2 ил. с S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕаЪ БЛИН (19) (И) (50 4 Н 03 М 1/ tO, 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -".-:

Н A BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4123871/24-24 (22) 18. 06. 86 (46) 15. 12.88. Бюл. В 46 (71) Таджикский политехнический институт (72) Ю.А. Тимошенков, В.С. Бабанин, А.И. Гурьев, И.В. Шкуратов и М.Ф. Зубов (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1005297, кл. Н 03 К 13/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У,666442, кл. Н 03 Н 3/02, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРА- .

ЗОВАТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к области измерительной техники и может найти применение для измерения времени преобразования аналого-цифровых преобразователей (АЦП) и времени задержки цифровых микросхем. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей sa счет измерения времени преобразования АЦП вЂ” достигается путем введения в устройство, содержащее формирователь 3 строба, селектор

4, регистратор 8, генератора 2 синусоидального сигнала, умножитель 7 частоты, формирователя 12 парных импульсов, формирователя 13 аналогового сигнала, переключателя 15 и ключа 16.

Вновь введенные элементы позволяют определить время преобразования.АЦП.

2 ил.

1444942

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения времени преобразования аналого-цифровых преобразова5 телей (АЦП) и времени задержки цифровых микросхем.

Целью изобретения является расширение области применения за счет из.мерения времени преобразования АЦП.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2временные диаграммы работы устройства, Устройство содержит модулятор 1, генератор 2 синусоидального напряже- 15 ния, формирователь 3 строба, селектор

4, состоящий из элемента И 5 и счет" чика 6 выборки, умножитель ? часто» ты, регистратор 8, состоящий иэ формирователя. 9, ключа 10, счетчика 11, 20 формирователь 12 парных импульсов, формирователь 13 аналогового сигнала, АЦП 14, переключатель 15, ключ

16.

Устройство предусматривает два ре- 25 жима работы — калибровки и измерения — и работает следующим образом.

В режиме калибровки переключатель

15 устанавливается в положение, при котором его первый и второй контакты замкнуты, а ключ 16 разомкнут..

Модулятор 1, синхронизируемый гармоническим сигналом (фиг. 2а) с выхо" да генератора 2, вырабатывает последовательность прямоугольных импуль- .35 сов, период повторения которых флук- . туирует по случайному, закону с максимальным отклонением от среднего значения, не превышающим период следо-! вания меток времени. Эта последова- 40 тельность импульсов воздействует на первый вход формирователя 3 строба, вырабатывающего стробирующий импульс (фиг. 2б), который проходит через селектор 4, открывая ключ 10, и тем 45 самым разрешает прохождение меток времени, получаемых путем умножения частоты гармонического сигнала с вьг хода генератора 2 умножителем 7 час-. тоты и сформированных формирователем

9, в счетчик 11 регистратора 8. Количество меток времени, зарегистрированных счетчиком 11 в течение одного цикла измерения, определяется временем задержки формирователя 12 парных импульсов, с выхода которого . импульсы подаются на второй вход формирователя 3 строба, При этом первый импульс ограничивает длительность стробирующего импульса Тк (фиг. 2б, в), второй импульс пары в данном ре;киме работы не используется. Число циклов измерений задается счетчиком .

6 выборки селектора 4. При равенстве числа циклов измерений числу, предФ варительно записанному в счетчик Ь выборки, он вырабатывает потенциал, закрывающий элемент И 5, и, таким . образом, прохождение импульсов формирователя 3 строба прекращается.

В режиме измерений переключатель

15 устанавливается в положение, при котором его второй и третий контакты замкнуты, и ключ 16 также замкнут.

Модулятор 1, синхронизируемый гармоническим сигналом (фиг.. 2а) с выхода генератора 2, вырабатывает последовательность прямоугольных импульсов, период повторения которых флуктуирует по случайному эакену с максимальным отклонением от среднего значения, не превышающим период следования. меток времени. Эта после" довательность импульсов воздействует на первый вход формирователя 3

1 строба, вырабатывающего стробирующий импульс (фиг. 2б), который проходит через селектор 4, открывая ключ 10, и тем самь;м разрешает прохождение. меток времени, получаемых путем умножения частоты гармонического сигйала с выхода генератора 2 умножителем частоты 7 и сформированных формирователем 9, в счетчик 11 регистратора 8. Этот же стробирующий импульс подается на вход формирователя 13 аналогового сигнала, формирующего меандр, размах амплитуды которого перекрывает +О„„„ — диапазон преобраэуе емых напряжений АЦП 14.

Для измерения времени преобраэовао,r ния t„ верхнего порогового уровня фр входного сигнала АЦП 14 время задержки формирователя 12 парных импульсов должно быть выставлено таким образом, чтобы первый импульс был совмещен во времени с верхним, а второй — с нижним уровнями напряжения меандра.

Для измерения времени преобразовафЯ ния t нижнего порогового уровня

,входного сигнала АЦП 14 время за,держки формирователя 12 парных импульсов должно быть выставлено таким образом, чтобы первый импульс

i был совмещен во времени с нижним, а

1444942

Устройство для измерения характеристик аналого-цифровых преобразователей, содержащее последовательно соединенные модулятор, формирователь l5 строба, селектор и регистратор, о

I л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет измерения времени преобразования аналого-цифровых преобразова20 телей, введены генератор синусоидального напряжения, умножитель частоты, формирователь аналогового сигнала, формирователь парных импульсов, ключ и переключатель, первый

2ь информационный вход которого является входной шиной, второй информацион" .ный вход через формирователь парных ,импульсов соединен с выходом формирователя строба и является первой вы30 ходной шиной устройства, второй вьг ходкой шиной которого является выход формирователя аналогового сигнала, вход которого соединен с выходом ключа, информационный вход которого

З соединен с выходом формирователя строба, а управляющий вход обьединен с управляющим входом переключателя и является..шиной "Задание режима", . выход переключателя соединен с упд0 равляющим входом формирователя строба, а выход генератора синусоидаль" ного напряжения соединен с входом модулятора и через умножитель част тоты — с информационным входом ре гистратора.

N e+m — 1 кал

« »

"1; КN f где N„ — количество меток времени, зафиксированных счетчиком

11 в режиме измерения, N q„ — количество меток времени, зафиксированных счетчиком

11 в режиме калибровки;

Н „, — число, записанное в счетчик

6 выборки

К - коэффициент умножения умножителя 7 частоты;

f — частота гармонического сигнала генератора 2. второй — с верхним уровнями напряжения меандра (фиг. 2в, е) .

В обоих случаях на выходе каждого разряда АЦП 14 появляется последовательность импульсов (фиг. 2д, ж) которая подается на второй вход формирователя 3 строба, причем в первом случае длительность стробирующего им пульса Т ограничивается фронтом, а во втором » срезом этих импульсов (фиг. 2б) .

Количество меток времени, посту пающих на счетчик 11 в течение одного цикла измерения (фиг. 2з), определяется суммой временных интервалов— времени задержки формирователя 12 парных импульсов и времени преобразования исследуемого разряда АЦП.

Число циклов измерений задается счетчиком 6 выборки селектора 4. При равенстве числа циклов измерений числу, предварительно записанному в . счетчик 6 выборки, он вырабатывает потенциал, закрывающий элемент И 5, и„ таким образом, прохождение импульсов формирователя 3 строба прекращается. Искомое время преобразования исследуемого разряда АЦП вычисляется по формуле

Временем преобразования АЦП 14 считается максимальное время среди

О,! .о всех значений t u t при 1

1, 2, ..., n, где i " номер разря5 да АЦП 14; n — разрядность АЦП 14.

Формула изобретения

1444942

Составитель И. Романова

Техред Л.Сердюкова Корректор С. Черни

Редактор Е. Копча

Тираж 929 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 6515/57

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