Устройство для контроля функционирования аналого-цифровых преобразователей в динамическом режиме

 

Изобретение относится к электроизмерительной и вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств для поверки сверхвысокочастотных аналого-цифровых преобразователей (АЦП) в динамическом режиме„ Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройства путем обеспечения возможности контроля СВЧ АЦП в динамическом режиме и измерения времени преобразования за счет введения в устройство, содержащее генератор 1 гармонического сигнала, генератор 2 тактовых импульсов, АЦП 3, блок 8 памяти, блок 11 обработки результатов измерений, формирователя 4, делителя 5 частоты, блока 7 стробоскопических преобразователей, управляемого элемента 6 задержки, коммутатора 9, счетчика 10 адресов. Преимущество устройства заключается в том, что оно позволяет провести трансформацию спектра выходных сигналов преобразователя из области сверхвысоких частот в область низких частот, в результате чего появляется возможность записывать выходные сигналы преобразователя в блок памяти, не предъявляя к нему высоких скоростных требований , а также измерять известным для низкочастотных преобразователей методом время преобразования поверя- , емого объекта (АЦП) t ил. % 4 00 J 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

Л ЕСНИХ

КСГВЬЛИН

А1

„„SU„„1644378 (51)g Н 03 И 1/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБР1ЛЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ /

I (21) 4493783/24 (22) 10,10.88 (46) 23.04.91. Бюл. Р 15 (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) А.К. Баронас, С.А. Бурновас, A.Ï. Копустинскас и Г.В. Копустинскене (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 815897, кл. Н 03 М 1/10, 1979.

Электроника, 1982, т. 55, Р 4, с. 49-57.

Найденов А.И. Трансформация спектра Наносекундных импульсов. — И.:

Советское радио, 1973. (54) УСТРОЙСТВО,ПЛЯ КОНТРОЛЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АНАЛОГО-ПИФРОВИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕР В ДИНА%1ЧЕСКОМ РЕЖИМЕ (57) Изобретение относится к электроизмерительной и вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств для поверки сверхвысокочастотных аналого-цифровых преобразователей (АЦП) в дина жческом режиме. Изобретение позволяет расширить Функциональные воэмож2 ности устройсТва путем обеспечения возможности контроля СВЧ АЦП в динамическом режиме и измерения времени преобразования sa счет введения в устройство, содержащее генератор гармонического сигнала, генератор 2 тактовых импульсов, АЦП 3, блок 8 памяти, блок 11 обработки результатов измерений, формирователя 4, делителя 5 частоты, блока 7 стробоскопических преобразователей, управляемого элемента 6 задержки, коммутатора 9, счетчика 10 адресов. Преимущество устройства заключается в том, что оно позволяет провести трансформацию спектра выходных сигналов преобразователя из области сверхвысоких частот в область низких частот, в результате чего появляется воэможность

-записывать выходные сигналы преобразователя в блок памяти, не предъявляя к нему высоких скоростных требований, а также измерять известным для низкочастотных преобразователей методом время преобразования поверя-, емого объекта (AIHI) . 1 ил .

1б44378

Изобретение относится к электроизмерительной и вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств для поверки сверхвысокочастотных (СВЧ) аналогоцифровых преобразователей (АЦП) в динамическом режиме при быстроизменяющемся входном сигнале.

Пель изобретения - расширение об- 10 ласти применения путем обеспечения возможности контроля сверхбыстродействующих аналого-цифровых преобразователей и возможности измерения вре-, мени преобразования. !5

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для контроля функционирования СКЧ АЦП в динамическом режиме.

Устройство содержит генератор 1 20 гармонического сигнала, генератор 2 тактовых импульсов, исследуемый

АЦП 3, формирователь 4, делитель 5 частоты, управляемый элемент б задержки, блок 7 параллельных стробоскопических преобразователей, блок 8 памяти, коммутатор 9, счетчик 10 адресов, блок 11 обработки результатов измерений, включающий буфер 12 канала электронно-вычислительной машины

30 (ЭВМ) .

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает близкий к идеальному синусоидальный тестовый (гармонический с малым содержанием побочных гармоник) сигнал частоты

Fg . Частоту тактирования Г а„ генератора 2 тактовых импульсов выбирают близкой к кратной частоте входного

40 сигнала F < по формуле акт F ьх где К = 1,2,3,... — коэффициент кратности частоты так45 тирования к частоте входного сигнала АЦП;

И - разница между частотой тактирования и частотой, (кратной частоте входного сигнала.

Разницу частот 1: выбирают такой, чтобы значение кода исправного АЦП изменялось на величину не большую, чем величина наименьшего значащего разряда (НМЗР) при каждом последующем запоминании, мгновенных значений (2) Fggg такт/Кй

С приходом задержанного управляемой линией б задержки стробирующего импульса с делителя 5 частоты на блок 7 происходит фиксация мгновенного значения выходного кода АЦП 3 до прихода следующего стробирующего импульса.

Интервал времени между двумя стробимпульсами можно выразить

1 Кг

Т = — — = — — = K T

Р Р оп ran (3)

Зафиксированные выходные кодовые импульсы AItII расширяются по времени в К раз по сравнению с длительносz тью импульса, поступающего от АЦП на стробпреобразователь. Если К выбран большим (К )10...100), то даже при высокой частоте F о„ частота такт записи зафиксированного значения выходного кода AIIII в блок 8 памяти будет низкой. Выбор режима "Запись/ считывание" блока 8 памяти осуществляется сигналом "Ввод/вывод", поступаюшим от ЭВМ через буфер .12 канала ЭВМ, Адресация блока 8 памяти имеет два режима. В режиме накопления информации (запись) адресация происходит по информационному каналу коммутатора 9 от счетчика 10 адресов, счетный вход которого подключен к выходу делителя 5 частоты. В режиме извлечения информации (считывание) из блока 8 памяти в ЭВМ адресация выходного кода АЦП (при максимальной скорости нарастания входного сигнала).

Таким образом, запоминаемая серия ко« дов представляет отрезок оцифрованно го тестового гармонического сигнала.

Трансформацию спектра высокочастотных выходных сигналов АЦП в низкочастотные осуществляют с.помощью стробоскопического способа преобразования временного масштаба повторяющихся электрических сигналов, заключающегося

s сжатии их спектра (временного расширения) без искажения формы сигналов.

Трансформация спектра в устройстве реалидована следующим образом, Импульсы с частотой FTa

44378

5 16 происходит по информационному каналу коммутатора 9 от ЭВМ через буфер 12 канала ЭВМ (порт установки адреса ячеек памяти) . Выбор канала коммута-. тора 9 осуществляется тем же сигналом что и выбор режима блока 8 памяти.

Измерение времени преобразования происходит следующим образом. Интервал времени от момента прихода тактирующего импульса в АЦП 3 и момента прихода стробирующего импульса в стробпреобразователи 7, фиксирующего мгновенное значение выходного кода

AHII, меняют с помощью управляемого элемента б задержки. Управление осуществляется от ЭВМ через буфер 12 канала ЭВМ (порт, установки задержки).

Если этот интервал времени становится меньше времени преобразования АЦП 3, то в блок 8 памяти записываются сме5

30 шанные коды, полученные в результате действующего и предыдущего тактов преобразования, и получаются искажения выходного сигнала.

Таким образом, уменьшая время задержки, т.е. интервал времени между тактовым и стробируюппюм импульсами при помощи управляемого элемента б задержки от некоторой начальной величины, заведомо превьппающей время преобразования до величины, при которой искажения выходного сигнала АЦП, полученные путем расчета на ЭВИ по формулам, превьппают допустимый уровень, проводят отсчет времени преобразования.

Устройство работает под управлением ЭВИ. В начале ЭВИ выполняет программу обслуживания (управления) устройства, т.е. устанавливается количество отсчетов N, код максимальноФ задержки для управляемого элемента б задержки. Затем под управлением ЭВМ происходит смена выбранного канала коммутатора 9 и смена режима блока 8 памяти с записи на считывание. С этого момента адресация блока 8 памяти ведется от ЭВМ через буфер 12 канала ЭВМ (порт установки адреса ячейки памяти) и начинается загрузка данных с блока 8 памяти s оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) ЭВИ.

После окончания загрузки ЭВИ выполняет программу обработки данных согласно алгоритму, а остальная часть устройства работает s режиме заполнения блока 8 памяти новыми данными (при другой установленной задержке).,„

Потом снова происходит загрузка дан.,ных в ОЗУ ЭВМ, и, как видно по алгоритму, процесс многократно повторяется до тех пор, пока не будет установлено: годен или бракованный исследуемый АЦП в динамическом режиме (функциональньп1 контроль); время преобразования исследуемого АЦП; динамическая нелинейность в наименьших значащих разрядах (НМЗР) при.любых, заданных оператором, значениях задержки стробимпульса относительно тактирующего импульса, -;Частоты генераторов 1 и 2, разница частот gf а также коэффициент кратности К и коэффициент К выбираются исходя из структуры исследуемого АЦП, максимальной частоты его работы и быстродействия имеющихся элементов запоминающих устройств. Например, для полностью параллельной схемы шестиразрядного АЦП, работающего с тактовой частотой 1000 ИГц, основные параметры устройства следующре: коэффициент кратности частот тактирующего и входного тестового .curl налов АЦП К = 2; коэффициент деления частоты К = 200, разница частот

gf - "+ 12 кГц, частота стробирования и записи информации s блок памяти

Р „ = 5 МГц, нестабильность частоты генераторов 1 и 2 не хуже 10 .

Формула изобретения

Устройство для контроля функционирования аналого-цифровых преобразователей в динамическом режиме, содержащее генератор тактовых импульсов, генератор гармонического сигнала, выход которого является новой выходной шиной, последовательно соединенные блок памяти и блок обработки результатов измерения, управляющий выход которого соединен с управляющим входом блока памяти, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения возможности поверки сверхвысокочастот ных преобразователей и измерения времени преобразования, введены блок параллельных стробоскопических преоб- . разователей, делитель частоты, формирователь, управляемый элемент задержки, коммутатор и счетчик адреса, выходы которого соединены с соответствующими первыми информационными входами коммутатора, выходы которого сое1644378

Составитель О. Романова

Техред Л.Сердюкова Корректор О.Ципле

Редактор А. Шандор

Заказ 1248 . Тираж 472 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 динены с соответствующими адресными входами блока памяти, а вторые информационные входы — с соответствующими первыми информационными выходами, блок обработки результатов измерения, вторые информационные выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами управляемого элемента задержки, информационный вход которого объединен со счетным входом счетчика адреса и подключен через делитель частоты к выходу генератора тактовых импульсов и входу формирователя, выход которого является второй выходной шиной, выход управляемого элемента задержки соединен с управляющим входом блока параллельных стробоскопических преобразователей, информационные входы которого являются входной шиной, а выходы соединены с соответствующими информационными входами блока памяти, управляющий вход которого объединен с управляющим входом коммутатора.