Способ измерения погрешностей цифро-аналогового преобразования

 

Ъ

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

ii>752206 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.03.78 (21) 2593417/18-21 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.80 5! ) Ч.Кл."" G 01 R 31/28

Н 03 К 13/34

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.327.8 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. С. Коган, С. Е. Кюн и В. Н. Соколов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ

ЦИФРО-АНАЛОГОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

Изобретение относится к технике поверки преобразователей цифро-аналоговых устройств.

Известен способ измерения частотной характеристики цифро-аналогового преобразо- 5 вателя (ЦАП), в котором на вход любого разряда ЦАП подают гармоническое колебание переменной частоты, а на выходе

ЦАП анализируют размах аналогового сигнала в зависимости от частоты исходного 10 гармонического колебания (1).

Недостатками этого способа являются ограниченные функциональные возможности, обсуловленные измерением только частотой характеристики ЦАП, недостаточная 15 точность измерений, обусловленная коммутацией не всех разрядов ЦАП, а только одного.

Известен способ измерения искажений сигналов ЦАП, .в котором на пходы ЦАП 20 подают такие последовательности кодовых групп цифровых сигналов, пр и которых кодовые элементы младших разрядов чередуют с частотой, дробно-кратной частоте дискретизации, а с помощью кодовых элемен- 25 тов старших разрядов обеспечивают перемещение последовательности выходных импульсов в пределах диапазона амплитуд выходных сигналов преобразователя, причем регистрируют изменения амплитуды и фазы гармонической составляющей частоты чередования кодовых элементов младших разрядов (2).

Недостатком его являются низкая точность измерений из-за того, что динамичес кие свойства ЦАП проверяются не по всем разрядам, а по группе коммутируемых младших разрядов, и ограниченные функциональные возможности, обусловленные оценкой динамических свойств ЦАП только по испытательным сигналам, а не в процессе работы по реальному информационному сигналу.

Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение функциональных возмож остей.

Цель достигается тем, что задерживают последовательности кодовых групп цифрового сигнала на временной интервал, а затем коммутируют их поочередно с соответствующими исходными кодовыми группами цифрового сигнала на входы всех разрядов ЦАП, причем, частоту гармонической составляГощей сигнала на выходе ЦАП регулируют частотой коммутации, а размах— величиной задержки последовательности кодовых групп цифрового сигнала.

На фиг. 1 изображена схема устройств; реализующего способ измерения погрешнос752206 той цифро-аналогового преобразования, а н1 фнг. 2 — временные диаграммы.

Клемма входных управляющих импульсов соединена соответственно со входом

ЦАП 1 через регулируемый генера" îð 2 со входом коммутатора 3 и со входом датчика

nnôtzoâüë сигналов 4. Выходы разрядов датчика 4 подключены ко входам коммутатора 3 непосредственно и через регулируемую задержку 5. Выходы разрядов коммутатора 8 через ЦАП I соединены со входом с лектнвного прибора б.

Устройство работает следующим обраоО,I

Входные управляющие импульсы подаются на датчик цифровых сигналов 4, который формирует последовательность двоичных кодовых групп, соответствующих, например, пилообразному аналоговому испытательному сигналу. Эта последовательность поступает на коммутатор 8 непосредственно и через регулируемую задержку 5.

Таким образом, цифровые сигналы на выходах датчика 4 и регулируемой задержки

5 соответствуют взаимно сдвинутым во времени аналоговым пилообразным испытательным сигналам. Коммутатор 3 производит поочередное подключение кодовых групп от датчика 4 или р|егулируемой задержки 5 ко входам ЦАП I. Частота коммутации задается регулируемым генератором 2, на вход которого подаются входные упрnB;Iяющие импульсы. Аналоговый сигнал на выходе ЦАП I предаствляет собой пилообразное напряжение с насадкой в виде меандра, амплитуда которого определяется величиной регулируемой задержки, а частота — частотой регулируемого генератора. Аналоговый сигнал с выхода ЦАП 1 анализируется селективным прибором б.

Такое устройство позволяет определить такие параметры ЦАП как, например, характеристики дифференциальной фазы и дифференциального усиления, причем с высокой точностью и в любой точке динамического диапазона ЦАП I. Аналогично определяется амплитудно-частотная характе ристика ЦАП.

Рассмотренное в качестве примера устройство не является единственно возможной реализацией предлагаемого способа и не охватывает всех функциональных возможностей, заложенных в предлагаемом способе. В частности, датчик цифрового сигнала 4 может формировать цифровой сигнал, соответствующий широкому классу аналоговых испытательных сигналов. В предельном случае датчик 4 может быть заменен аналого-цифровым преобразоват.лсм (АЦП). На вход АЦП можно подавать широкий класс информационных сигналов, Тогда размах гармонической составляюцей на выходе ЦАП будет пропорционален крутизне аналогового информационного сигнала, а фаза гармонической составляющей будет нести информацию о знаке .крутизны.

На фиг. 2а представлена осциллограмма

1О аналогового сигнала, соответствующего цифровому сигналу на выходе датчика 4. На фиг, 2б — осциллограмма гыходного напряжения ЦАП. На фиг, 2в — осциллограмма гармонической сотавляющей выходного

13 сигнала ЦАП, выделяемой в селектнвном приборе б. Изменение фазы на 180 будет происходить в экстремальных точках сигнала. Результаты анализа пределов изменения крутизны аналогового сигнала в се20 лективном приборе б, включенном на выходе ЦАП, позволяет непрерывно контролировать динамические погрешности ЦАП без перерыва передачи реального информационного сигнала, что существенно расширяет

25 функциональные возможности известного способа.

Формула изобретения

Способ измерения погрешностей цифроаналогового преобразования, основанный на анализе выходного аналогового сигнала, при котором на цифро-аналоговый преобра35 зователь подают последовательности кодовых групп цифрового сигнала, о т л zz ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения функциональных возможностей, задерживают после4о довательности кодовых групп цифрового сигнала на временной интервал, а затем коммутируют их поочередно с соответствующими исходными кодовыми группами цифрового сигнала на входы всех разрядов циф43 ро-аналогового преобразователя, причем частоту гармонической составляющей сигнала на выходе цифро-аналогового преобразователя регулируют частотой коммутации, а размах — величиной задержки последова50 тельности кодовых групп цифрового сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Л 416636, кл. G 01 R 31/28, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

М 465734, кл. Н 03 К 13/34, 1972 (прототип).

7522О6

, пу лптор! л

4 зхр

Составитель Л. Муранов

Техред А. Камышникова

Корректор С. Файн

Редактор Г. Улыбина

Заказ 830/!020 Изд. ¹ 371 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поискь Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк фил. пред. «Патент»!.— — р-— РРгул ануе, ар !7! сРед !!та

1 ! !

pe П /У,У ачРРо Рыл

Гагиа,703

Е --.

C ëã. "лы8 я !," иСr„