Устройство для определения характеристик аналого-цифрового преобразователя

 

Сотоэ Советсннк

Соцнвпистнчесннн

Рес убпнн

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»>936419 (6I ) Дополнительное к а вт. санд-ву (22)Заявлено 08.10.80 (21) 2989054/18-21 с прнсоеднненнен заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15 ° 06 82 ° Бюллетень М 22 (53)M. Кл.

Н 03 < 13/17 Ьвудврвтюкы6 квмнтет

CCCP вв делам нзвврвтеннй н втерытнй (53) УДК 681.325 (088.8) Дата опубликования опнсання 15.06.82 (72) Автор нзобретення

С.В.Архангельский

Куйбышевский институт инженеров железнодорожного транспорта (7I) Заявнтель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК

АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретение относится к вычисли; тельной и измерительной технике и ис.,пользуется для автоматизации испытаний аналого-цифрового преобразователя АЦ}3

Известно устройство, содержащее

АЦП, цифровую задержку, цифровой сумматор, блок вычисления статистических характеристик, индикатор, генератор аналогового синусоидального сигнала, блок выработки синхроимпуль сов, блок задержки импульсов $13.

Недостатком данного устройства является малая точность определения значений погрешностей АЦП и ниэ- т кая надежность °

Цель изобретения - повышение точности определения погрешности и на-. дежнЬсти АЦП.

Поставленная цель достигается тем, зт что в устройство для определения ха а рактеристик аналого-цифрового преобразователя, содержащее генератор синусоидального напряжения, выход которого соединен с первым входом вналого-цифрового преобразователя, второй вход которого соединен с первым входом первого элемента цифровой за держки, а выход с первым входом сум-; матора и вторым входом первого элемента цифровой задержки, выход блока вычисления статистических характеристик соединен с входом индикатора,, дополнительно введены генератор импульсов, два частотомера, два блока нелинейных функций, два цифровых умно-, жителя и второй элемент цифровой задержки, первый вход которой соединен с выходом генератора импульсов,вторым входом аналого-цифрового поеобоазователя и первыми входами пер вого частотомера и первого элемента цифровой задержки, второй вход " с выходом первого элемента цифровой задержки и первым входом первого цифрового умножителя, а выход - со вторым входом сумматора, третий вход которого соединен с

93641

9 4 налы g> и Ес, выдает на выходе цифро вой сигнал, равный величне (-2со9

2 3i --1 -).

fè

В момент выдачи генератором импульсов к-ого импульса (фиг.2 a,6) на выходе АЦП 1 появляется цифровой сигнал м„, являющийся значением входного аналогового сигнала в момент выработки к-го импульса генератором импульсов. Сигнал К подает" ся на вход сумматора 3, при этом первый элемент цифровой задержки

2, синхронизируемая генератором импульсов 7, выдает сигнал s (k -1), являющийся цифровым значением входного аналогового сигнала в -момент выработки (к-l)-го импульса генератора импульсов 7.

Сигнал Ч (к-1) после умножения в цифровом умножителе 12 на коэффициУд ент (-2сов2Л также поступает

Ям на вход сумматора 3.

Кроме того, в рассматриваемый момент времени на выходе второго элемента цифровой задержки 14 синхронизируемого генератором импульсов

7 выдается сигнал (к-2), который также подается на вход суммато" .ра 3.

Таким образом, сумматором 3 вычисляется сигнал, равный

-

Если же значения y(k-2),у(К-1), y(k) получены с некоторой погрешностью то

5 м(М) - ?с08 Dl ъ (к-1)+3(к)= (() И

1 где ь 4 О, величина характеризует погрешность работы АЦП.

3 выходом первого цифрового умножителя. второй вход которого соединен с выходом первого блока нелинейных функций и входом второго блока нелинейных функций, выход которого соеинен с первым входом второго цифрового умножителя, второй вход которого соединен с выходом сумматора, а выход - с входом блока вычисления статистических характерис- 1в тик, первый вход nepaoro блока нелинейных функций соединен С, выходом первого частотомера, второй вход - с выходом второго частотомера, вход которого соединен с выходом генератора синусоидального напряжения.

На фиг.l представлена структурная схема устройства для определения харктеристик аналого-цифрового преобразователя; на фиг.2 — графики, иллюстрирующие его работу.

Устройство для определения характеристик АЦП содержит АЦП 1, элемент цифровой задержки 2, сумматор

3, блок вычисления статистических характеристик 4, индикатор 5, генератор синусоидального напряжения 6, генератор импульсов 7, два частотомера 8 и 9, первый блок нелинейной

-функции 10 и второй блок нелинейной функции 11, два цифровых умножителя 12 и 15 и второй элемент цифровой задержки 14„

Генератор синусоидального напряжения 6 и генератор импульсов 7 имеет установочные входы, посредством

35 которых задаются значения частот генерируемых сигналов, а также амплитуда синусоиды.

Синусоидальный аналоговый сигнал с, генератора синусоидального напря40 жения 6 поступает на рабочий вход

АЦП I, а сигнал с генератора импуль. сов 7 - на вход синхронизации АЦП

l. В Момент поступления синхроимпульса АЦП 1 осуществляет преобра- 45 зование значения аналогового сигнала имеющегося в данный момент на

его входе, в цифровую форму.

Одновременно сигналы с генератора импульсов 7 и генератора синусои- 5в дального напряжения 6 поступают на частотомеры соответственно 8 и 9, на выходы которых выдаются цифровые сигналы соответственности и f <., пропорциональные частотам сигналов, 5 поступающим на их::входы, Первый блок нейлинейной функции 10, на вхо. ды которого поступают цифровые сиг93641

Второй блок нелинейной функции

11 вырабатывает в цифровом виде сигнал, равный обратной величине суммы модулей коэффициентов при выборках в выражении .1, т,е. сигнал, равный с1

Ф

После умножения сигнала и, поступающего с выхода сумматора 3, на сигнал с выхода второго блока нелинейной функции 11, осуществляемого цифровым умножителем 13, вырабатывается значение погрешности, приведенное к одной выборке. Эти привеенные погрешности поступают на блок вычисления статистических характеристик 4, в котором осуществляется вычисление статистических погрешнос- 20 тей выборок. Индикатор 5 преобразует данные характеристики в визуальное изображение; удобное для восприятия оператором. Само устройство для определения характеристик АЦП позволяет повысить надежность и получить высокую точность и достоверность статистических характеристик погрешностей АЦЙ во всем статистическом,и динамическом диапазоне работы АЦП, ЗФ поскольку наборы выборок, по которым находятся погрешности, не зависят от тестовой синусоиды, так как генератор синусоиды и генаратор импульсов, управляющий моментами возникновения выборок, друг с другом не синхронизированы. с. формула изобретения

Устройство для определения харакао теристик аналого-цифрового преобразователя, содержащее .генератор синусоидального напряжения, выход ко-торого соединен с первым .входон ана лого-цифрового преобразователя, вто. фЯ рой вход которого соединен с первым входом,первого элемента цифровой за9 d держки, а выход - с первые входом сумматора и вторым входом первого элемента цифровой задержки, выход блока вычисле-, ния статистических характеристик соединен с входом индикатора,.о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определе" ния погрешности и надежности аналого-цифрового преобразователя, дополнительно введены генератор импульсов, два частотомера, два блока нелинейных функций, два цифровых умножителя,и второй элемент цифровой задержки, первый .вход которого соединен с вы-, ходом генератора импульсов, вторым входом аналого-цифрового преобразователя и первыми входами первого частотомера и первого элемента цифровой задержки, второй вход — с выходом первого элемента цифровой задержки и первым входом первого цифрового умножителя, ш.аыход - с вторым входом Сумматора, третий вход которого соединен с выходом первого цифрового умножителя, второй вход которого соединен с выходом первого блока нелинейных функций и входом второго блока нелинейных функций, выход которого соединен с первым .входом второго цифрового умножителя, второй вход которого соединен с выходом сумматора, а выход - с входом блока вычисления статистических характеристик, первый вход первого блока нелинейных функций соединен с выходом первого частотомера, второй вход с выходом второго частотомера, вход которого соединен с выходом генератора синусоидального на ряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Аппаратурный контроль аналогоцифровых и цифроаналоговых преобра.зователей. Тезисы докладов. Сборник .П ремоналъный семинар. Горький, ГПИ им. А.А.Жданова, 1978, с.8-9 (прототип).

936419

Составитель А,Кузнецов

Редактор И.Митровка Техред И. Гайду Корректор Ю.Макаренко

Заказ 4256/75 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Фильюл ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4