Способ калибровки линейности цифроаналогового преобразователя

 

Изобретение относится к области информационно-измерительной техники и может быть использовано при создании многоразрядных прецизионных ЦАП и АЦП и осуществлении оперативной автоматической поддержки мх точности в процессе эксплуатации . Целью изобретения является повышение точности. Поставленная цель достигается тем, что в способе, заключающемся в том, что измеряют К разностей между соответствующими разрядными весами калибруемого и первого опорного ЦАП, измеряют разность между дополнительной аналоговой мерой и дополнительным опорным уровнем, измеряют К вторых разностей между вторыми дополнительными уровнями и соответствующими i-ми разрядными весами калибруемого ЦАП, дополнительно измеряют нулевую разность К третьих разностей между соответствующими разрядными весами второго опорного и калибруемого ЦАП, причем К вторых опорных уровней формируют путем включения и суммирования (И)-разрядными весами первого и второго опорного ЦАП, а дополнительный опорный уровень формируют путем суммирования включенных М-х разрядов первого и второго опорного ЦАП, результаты измерений запоминают и при их обработке вычисляют значения К разрядных весов калибруемого ЦАП по формуле, приведенной в описании изобретения,1 ил.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 03 М 1/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4839028/24 (22) 18.04.90 (46) 15.03,93. Бюл. N. 10 (71) Кишиневский филиал Научно-исследовательского центра электронной вычислительной техники (72) П.Н.Куценко, B.Ï,Ïîïîâ и А.А,Челышев (56) Новицкий П.В., Зограф И,А. Оценка погрешностей результатов измерений, Л.:

Э нергоатомиэдат, 1985.

Авторское свидетельство СССР

N 1051702, кл. Н 03 M 1/10, 1982. (54) СПОСОБ КАЛИБРОВКИ ЛИНЕЙНОСТИ

ЦИФРОАНАЛОГОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к области информационно-измерительной техники и может быть использовано при создании многоразрядных прецизионных ЦАП и АЦП и осуществлении оперативной автоматической поддержки их точности в процессе эксплуатации. Целью изобретения является повышение точности, Поставленная цель

Изобретение относится к аналоговым средствам сопряжения вычислительной техники и к электронно-измерительной технике, и может найти широкое применение для создания высокоточных цифроаналоговых и аналого-цифровых преобразователей тока и напряжения, работающих в полевых и в неконтролируемых внешних условиях.

Цель изобретения — повышение точности калибровки величин разрядных весов

ЦАП,,, ЯЛ,, 1802412 А1 достигается тем, что в способе, заключающемся в том, что измеряют К разностей между соответствующими разрядными весами калибруемого и первого опорного ЦАП, измеряют разность между дополнительной аналоговой мерой и дополнительным опорным уровнем, измеряют К вторых разностей между вторыми дополнительными уровнями и соответствующими i-ми разрядными весами калибруемого ЦАП. дополнительно измеряют нулевую разность К третьих разностей между соответствующими разрядными весами второго опорного и калибруемого ЦАП, причем K вторых опорных уровней формируют путем включения и суммирования (i-1)-разрядными весами первого и второго опорного ЦАП, а дополнительный опорный уровень формируют путем суммирования включенных N-x разрядов первого и второго опорного ЦАП, результаты измерений запоминают и при их обработке вычисляют значения К разрядных весов калибруемого ЦАП по формуле, приведенной в описании изобретения, 1 ил.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ, Он содержит калибруемый цифроаналоговый преобразователь (1), состоящий

1 из цифроаналогового преобразователя и старших, калибруемых разрядных весов и цифроаналогового преобразователя N-n некалибруемых разрядных весов, первый и второй опорные цифроаналоговые преобразователи (4) и (5), два преобразователя тока в напряжение 6 и 7, дифференциальный

1802412 разности.

АЦП 8 и коммутатор 9. подсоединенные к шине ввода-вывода. ф

Процесс калибровки осуществляется следующим образом, Измеряют величину

doo. Для этого в калибруемый ЦАП 1 и в опорные ЦАПы 4 и 5 записывают нулевые коды. Разность напряжений с выходов преобразователей 6 и 7 измеряется АЦП 8 и полученный результат запоминается. Далее измеряют разность D1, для чего в калибру1 емый и в первый опорный ЦАП 4 записывают код lp, соответствующий включению первого, самого старшего веса, во второй опорный ЦАП 5 — нулевой код. Затем измеряют разность D>, для чего во второй опор2 ный ЦАП 5 записывают код I>, в первый опорный ЦАП 4 — нулевой код. Далее в опорные ЦАПы 4 и 5 записывают код i>, в калибруемый ЦАП нулевой код, измеряют разность D> (4). При этом на вход "-" АЦП 8 через коммутатор 9 подают опорный потенциал Чо

Полученные результаты дают возможность вычислить величину самого старшего разрядного веса калибруемого ЦАП V> (формула 10). Далее записывая в калибруемый и опорные ЦАПы необходимые коды измеряют все остальные разности и вычисляют значения остальных разрядных весов (формула 9). Для определения К-ro разрядного веса проводят измерения трех величин, Для этого записывают в калибруемый, первый опорный и второй опорный ЦАПы коды I>,li и Хгсоответственно, и измеряют первую Ктую разность 0, Затем в первый и второй

1 опорные ЦАПы записывают соответственно коды Ги 1, и измеряют вторую К-тую разность 0 . Третью К-тую разность измеряют г записав в калибруемый, первый и второй опорные ЦАПы соответственно коды 1k-<, lp, 1к, Можно показать, что ошибка определения разрядного веса V< оценивается так;

Ь Vx<4(1-2 )dm

Сравнение последнего выражения с выражением (2) показывает, что заявляемое техническое решение позволяет получить большую точность, при снижении требований к погрешности АЦП, Формула изобретения

Способ калибровки линейности цифроаналогового преобразователя, заключающийся в том, что формируют К первых опорных уровней путем включения каждого

1-го старшего разрядного веса первого опорного цифроаналогового преобразователя, где i (n; N); п=-N-К, N — число разрядов калибруемого цифроаналогового преобразователя, K — число калибруемых разрядов. затем измеряют и запоминают К первых

55 разностей между соответствующими К-ми первыми опорными уровнями и соответствующими i-ми разрядными весами калибруемого цифроаналогового преобразователя, после чего формируют К вторых опорных уровней, измеряют и запоминают К вторых разностей между К вторыми опорными уровнями и соответствующими i-ми разрядными весами калибруемого цифроаналогового преобразователя, формируют дополнительный опорный уровень, измеряют и запоминаютдополнительную разность сформированного дополнительного опорного уровня и дополнительной наперед заданной аналоговой меры, осуществляют обработку запомненных результатов измерений,отличающийся тем,что.с целью повышения точности после измерения дополнительной разности, формируют нулевой опорный уровень путем суммирования выходных напряжений первого и второго опорных цифроаналоговых преобразователей при нулевых входных кодах, измеряют и запоминают нулевую разность нулевого опорного уровня и выходного напряжения калибруемого цифроаналогового преобразователя при нулевом входном коде, формируют К третьих опорных уровней путем включения каждого i-го старшего- разрядного веса второго опорного цифроаналогового преобразователя, измеряют и запоминают

К третьих разностей К третьих опорных уровней и соответствующих i-x разрядных весов калибруемого цифроаналогового преобразователя, причем К вторых опорных уровней формируют путем суммирования включенных (i-1)-х весовых разрядов первого и второго опорных цифроаналоговых преобразователей, дополнительный опорный уровень формируют путем суммирования включенного N-го разрядного веса в первом и втором опорных цифроаналоговых преобразователях, а величины К старших разряд- ных весов калибруемого цифроаналогового преобразователя при обработке заполненных результатов измерений определяют по формулам

Vj = (Vj-) — Dj — Dj + Dj + dop)/2 .. где Vj — величина 1-го разрядного веса калибруемого цифроаналогового преобразователя;

dpp — результат измерения нулевой разности; . 1

Dj — результат измерения i-й первой разности,,г

Dj — результат измерения i-й второй разности: .з

Dj — результат измерения i-й третьей

1802412

Составитель П.Куценко

Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 851 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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