Устройство для автоматического измерения характеристики преобразования быстродействующих аналого-цифровых преобразователей

Устройство для автоматического измерения характеристики преобразования быстродействующих аналого-цифровых преобразователей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ БЫСТРОДЕПСТВУЮЩИХ АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, I содержащее аналоговый интегратор I напряжения, .цифровой интегрирующий вольтметр, блок задания кодов, цифровой элемент сравнения, первый вход которого соединен с входной шиной устройства, а второй вход -с выходом блока задания кодов, биполярный коммутатор напряжения, первый и второй входы которого соединены с выходами цифрового элемента сравнения, а выход - с входом аналогового интегратора напряжения, отличающееся тем,, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены линия задержки, дискриминатор нуля, сумматор напряжений и генератор периодического сигнала с нулевьам с| едним значениям, выход которого соединен с входом линии задержки и входом дискриминатора нуля, выход которого подключен к первой выходной шине устройства, 9 при этом выход линии задержки соединен с первымвходом сумматора напряжений, второй вход которого под ключен к выходу аналогового интегратора напряжения, а выход соединен с входе цифрового интегрирующего вольтметра и с второй выходной шиной устройства. ел 00 о 4; з СХ)

, „„SU„„1058048

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Ц5П Н 03 К 13/02

) i

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С

QO

СР ОО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3493028/18-21 (22) 22,09.82 (46) 30.11.83. Бюл. Р 44 (72) В.В. Цанилевич, В.Г. Кваченок, B.B. Ревинский, Б.Г. Федорков и А.В. Чернявский (71) Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им. акад. А.Н. Севченко (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 892705, кл. H 03 К 13/17, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

9 824428, кл. Н 03 К 13/02, 1981.

3. Electronic Engineering, September, 1976, р. 57-61 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО gm АВТОМАТИ.ЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ПРЕОБРАЗОВАНИЯ БЫСТРОДЕЙСТВУКХЦИХ

АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, 1содержащее аналоговый интегратор напряжения, цифровой интегрирующий вольтметр, блок задания кодов, цифровой элемент сравнения, первый вход которого соединен с входной шиной устройства, а второй вход -c выходом блока задания кодов, биполярный коммутатор напряжения, первый и второй входы которого соединены с выходами цифрового элемента сравнения, а выход - с входом аналогового интегратора напряжения, о т л и ч а ющ е е с я .тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, в него введены линия задержки, дискриминатор нуля, сумматор напряжений и генератор периодического сигнала с нулевым средним значениям, выход которого соединен с входом линии задержки и входом дискриминатора нуля, выход которого. подключен к первой выходной шине устройства, g при этом выход линии задержки соединен с первым входом сумматора напряжений, второй вход которого подключен к выходу аналогового интегратора напряжения, а выход соединен с входом цифрового интегрирую- Я щего вольтметра и с второй выходной шиной устройства.

1058048

Изобретение оТносится к электроиэмерительной технике и используется для поверки и метрологической аттестации аналого-цифровых преобразователей.

Известны устройства для автама- 5 тического измерения характеристик. преобразования аналого-цифровых преобразователей, применяющие прецизионные цифроаналоговые преобразователи с характеристикой, которая )0 строга обратна идеальной характеристике исследуемого аналого-цифрового преобразователя Г1 3 и Г23.

Недостатки укаэанных устройств — низкая точность и ограниченные Функциональные воэможности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для автоматического измерения характеристики преобразования быстродействующих аналого-цифровых преобразователей, содержащее аналоговый интегратор напряжения,. цифровой интегрирующий вольтметр, блок задания кодов, цифровой элемент сравнения, первый вход которого соединен с входной шиной устройства, а второй вход — с выходом бле>ка задания кодов, биполярный коммутатор напряжения, первый и второй входы которого соединены с выходами цифрового элемента сравнения, а выход - c входом аналогового интегратора напряжения ГЗ .

Недостатком известного устройства является то, что оно обеспечивает З5 измерение характеристики преобразования аналого-цифрового преобразователя тальков в статическом режиме.

Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей устройст-40 ва.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройство для автоматического измерения характеристики преобразования быстродействующих аналогоцифровых преобразователей, содержащее аналоговый интегратор напряжения, цифровой интегрирующий вольтметр, блок задания кодов, цифровой элемент сравнения, первый вход которого соединен с входной шиной устройства, а второй вход — с выходом блока задания кодов, биполярный коммутатор напряжения, первый и второй входы которого соединены с выходами цифрового элемента сравнения, а выход - с

55 входом аналогового интегратора напряжения, введены линия задержки, дискриминатор. нуля, сумматор напряжений и генератор периодического сигнала с нулевым средним значением, выход 60

s которого соединен с входом линии задержки и входом дискриминатора нуля, выход которого подключен к первой выходной шине устройства, при этом выход линии задержки сое- . 65 динен с первым входом сумматора напряжений, второй вход которого подключен к выходу аналогового ин- . тегратора напряжения, а выход соединен с входом цифрового интегрирующего вольтметра и с второй выходной шиной устройства.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства на фиг. 2 - временная диаграмма напряжений на выходах соответствующих блоков.

Устройство содержит генератор 1 периодического сигнала с нулевым средним (значением), выход которого соединен с входом линии 2 задержки и входом дискриминатора 3 нуля, выход которого подключен к первой выходной шине устройства„ аналоговый интегратор 4 напряжения, сумматор 5 напряжений, испытуемый аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 6, цифровой интегрирующий вольтметр 7, цифровой элемент 8 сравнения, биполярный коммутатор 9 напряжений, блок 10 задания кодов, вход» ную шину 11 устройства, первую и вторую выходные шины 12 и 13 устройства, соединенные с выходами дискриминатора нуля и сумматора напряжений соответственно, шины 14-16 испытуемого аналого-цифрового преобразователя 6.

Перед началом поверки шины 14-16

АЦП 6 соединяются соответственно с шинами 11-13 устройства, Устройство работает следующим образом.

Выходной сигнал генератора .1 периодического сигнала с нулевым средним (например, синусоидальный сигнал) поступает на дискриминатор 3 нуля, формирующий импульсы в моменты пересечения выходным сигналом генератора 1 нулевого уровня.

Эти импульсы подаются на вход запуска испытуемого аналого-цифрового преобразователя 6 и осуществляют запуск циклов преобразования. Одновременно выходной сигнал генератора

1 периодического сигнала с нулевым средним поступает на линию 2 задержки, величина задержки которой выбрана равной задержке срабатывания дискриминатора 3 нуля за вычетом задержки распространения сигнала по первому входу сумматора 5 напряжения. Таким образом, на выходе сумматора 5 напряжений и соответственно на входах цифрового интегрирующего вольтметра 7 и испытуемого аиалого-цифрового преобразователя 6 действует сумма выходного сигнала генератора 1 периодического сигнала с нулевым средним и выходного напряжения аналогового интегратора

4 напряжения, причем в моменты запуска аналого-цифрового преобразо 1058048 вателя б мгновенное значение напряжения на его входе равно текущему значению напряжения на выходе аналогового интегратора 4 напряжения.

Последнее представляет собой медленно изменяющееся пилообразное . 5 напряжение,с размахом в пределах одного кванта шкалы испытуемого аналого-цифрового преобразователя, Формирующееся следующим образом.

На вход цифрового элемента 8 Щ сравнения с выхода блока 10 задания кодов подан код, соответствующий номеру измеряемой точки характеристики пресбразования. Если выходной код испытуемого аналого-цифрового преобразователя б, полученный в результате очередного цикла преобразования, не равен выходному коду блО« ка 10 задания кодов (например, меньше его}, соответствующий выходной сигнал цифрового элемента 8 сравнения переключает биполярный коммутатор 9 напряжения таким образом, что выходное напряжение аналогового интегратора 4 начинает возрастать.

Когда оно достигнет значения, при котором выходной код испытуемого аналого-цифрового преобразователя б превышает код, установленный в блоке 10 задания кодов, выходной сигнал цифрового элемента 8 сравнения подключает с помощью биполярного коммутатора 9 напряжений на вход аналогового интегратора 4 напряжение противоположной полярности, "и выходное напряжение аналогового 35 интегратора начинает уменьшаться.

Описанный процесс циклически повторяется, прн этом напряжение на выходе аналогового интегратора 4 напряжения пилообразно изменяется в пре- 40 делах кванта с номером, соответствующим значению кода, установленного в блоке 10 задания кодов.

Среднее значение выходного напряжения сумматора 5 напряжений, состоящего иэ суммы периодического сигнала с нулевым средним и пилообразного сигнала с выхода аналогового интегратора 4 напряжений, измеряет= ся цифровым интегрирующим вольтмет-, ром 7 в течение большого числа циклов изменения пилообразного напряжения. Таким образом, в результате измерения на такало цифрового интегрирующего вольтметра индицируется напряжение, соответствующее середине выбранного кванта шкалы испытуемого аналого-цифрового преобразователя (0 на фиг. 2). После регистрации результата измерения блок.10 задания кодов устанавливает код, соответствующий номеру следующей измеряемой точки шкалы, и циклы измерения повтЬряются до получения полной информации о всех заданных точках характеристики преобразования испытуемого аналого-цифрового преобразователя.

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом имеет расширенные. Функциональные возможности, так как позволяет измерить характеристику преобразования в динамическом режиме при быстроменяющемся входном сигнале, причем параметры динамического режима могут быть выбраны индивидуально дпя каждого типа аналогоцифрового преобразователя путем установки соответствующих значений амплитуды и частоты периодического сигнала с нулевым средним. Возможность измерения характеристики преобразования.в статическом режима также сохраняется, так как при отсоединении выхода линии задержки от первого входа. сумматора напряжений динамическая компонента сигнала на входе испытуемого аналого-цифрового преобразователя исчезает. Таким образом, обеспечивается возможность аттестации испытуемого аналого-цифрового преобразователя раздельно по статическим и динамическим характеристикам с помощью одного и того же устройства в одинаковых условиях эксперимента, что повышает достоверность оценки взаимосвяэи этих характеристик.

1058048

Составитель А. Кузнецов

Редактор С. Квятковская Техред K.Êàñòåëåüè÷

Корректор М. Демчик

Подписное

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

Заказ 9599/56 Тираж 936

ВНИИПИ Гасударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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