Устройство для измерения динамических характеристик аналого- цифровых преобразователей

Устройство для измерения динамических характеристик аналого- цифровых преобразователей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ к вто скому свидиильсте

Союз Советских

Социалистических

Республик („, 738151

Ф.

r с"т ." рх; . О (51)М. Кл.

Н 03 К 13/02 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 13.02.78 (2 I ) 2579652/18-2 1 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный нвмнтет

Опубликовано 30 05 80 Бюллетень № 20

Дата опубликования описания, 30.05.80 ! до делам нзабретеннй н открытнй (53) УДК, 681. .325 (088.8) И. П. Белякова, Б.. Г. Вмтьский, В. В. Островерхов и В. В. Павлов (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и предназ начено для измерения характеристик:пот решности аналого цифровых преобразователей (АЦП) в динамике.

Для оценки ошибки, вносимой AUDI npu кодировании широкополосных случайных или детерминированных сигналов, необходимо: знание погрешности преобразования в динамическом режиме, ее мак1о симального или среднеквадратического значения в зависимости от закона распределения, частотного спектра и вида корреляционной функции входного сигнала.

f5

Известно устройство для поверки AUIT в динамике. Оно содержит аналоговый генератор образцового синусоидального сигнала, поверяемый АЦЛ, блок управления, образцовый прибор для измерения дейстI

1 вующего значения входного синусоидальйого сигнала, избирательный усилитель, фазовращатель, индикаторные устройства низкочастотный формирователь, каскад.

„-овпадений, умножитель частоты в дис ретные моменты времени If.

Это устройство имеет сложную структуру и низкое быстродействие,так как все основные операции по.фазированию образцового сигнала и управлякацих, импульсов проводятся вручную, что очень трудоемко и малопроизвоаг льно.

- Известно также устройство для измерения динамических характеристик АЦП; содержащее поверяемый АЦП, датчик псевдослучайных значений уровней, регистр уровней, цифроаналоговый преобразователь уровней; датчик псевдослучайных значений скоростей, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь скоростей, аналоговый сумматор, цифровой управляемый мультивибратор, ключ, регистр запоминания выходного кода, блок обработки, первый и второй блоки вычитания, генератор импульсов, блок управления, блок временной задержки и логический елемент ИЛИ 12) 3 7381

B этом устройстве измерение динамических характеристик аналого-цифровых преобразователей более универсальное, оно полностью автоматизировано и позволяет измерять динамические погрешности

АЦП при воздействии псевдослучайных входных сигналов с заданным законом распределения и заданной автокорреляционной функцйей.

Основной недостаток этого устройства .остоит в том, что измерение погрешности

АЦП в динамике проводится на псевдослучайном входном сигнале с заданными за- конами распределения и автокорреляцион- ной функцией, а это -не позволяет произl5 вести оценки динамической погрешности

АЦП при кодировании широкополосных случайных или детерминированных сигналов и определения, например, ее максимальндго и среднеквадратического значе ний в зависимости от закона распределения и вида корреляционной функции входного сигнала.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 9 импульсов выдает на блок управления 10 и АЦП 2 тактовые импульсы, по которым испытуемый AUDI

2 производит преобразование случайного сигнала 0х +), вырабатываемого генератором 1, в цифровой эквивалент Йп Ж

По окончании каждого цикла аналого цифрового преобразования изменяющегося во времени сигнала (j<(ti с АЦП 2 по сигналу

"конец преобразования" в момент

4 происходит обратное преобразование цифрового эквивалента Мп,(.„. ) e напряжеAU„„.(<к,-+ п с помощью первого цифро-: аналогового преобразователя 3. Это напряжение 0 (t . + „ с уммируетс я в

50 аналоговом сумматоре 6 и вычитается в аналоговом вычитателе 7 с дополнительным Напряжением ь0о (.-к,„ ), которое поступает от второго цифроаналогового преобразователя 13, управляемого реверсивным счетчиком 12. Сравнивающие устройства 4 и 5 через логический блок

11 по сигналу K> с блока задержки времени 8 производят следующие операции в реверсивном счетчике 12. б

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей при измерениидинамичесхой погрешности аналого цифровых преобразователей при кодировании случайного сигнала с любым законом распределения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор импульсов, вход которого соединен с ши- ной "пуск", а выход — со входом блока управления и с запускающим входил аналого-цифрового преобразователя, блок временной задержки, первый цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с первым входом аналогового сумматора, второй вход последнего подключен к выходу второго цифроаналогового преобразователя и ко входу аналогового регистратора результатов измерения, вход второго цифроаналогового преобразователя соединен с во ходом реверсивного счетчиха и со входом цифрового индикатора, дополнительно введены два сравнивающих устройства, аналоговый вычитатель, логический блок и генератор образцового случайного сигнала выход которого соединен с измерительным входом аналогоцифрового преобразователя и с первыми входами сравнивающих устройств, вторые входы которых подключены к выходам аналогового сумматора и аналогового вычи\. тателя соответственно, выходыгравнивающих устройств соединены, соответственно, с первым и вторым входами логического блока, третий вход последнего соединен с выходом блока управления, первый выход логического блока подключен к шине сложения, а второй — к шине вычитания реверсивного счетчика, сигнальный вход которого через блок временной задержки соединен с первым выходом аналого-цифрового преобразователя и с синхронизирующим входом первого цифроаналогового преобразователя, информацион-, ный вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а аналоговый выход — с первым входом аналогового вычитателя, второй вход последнего соединен с выходом второго цифроаналогового преобразователя.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Оно содержит генератор 1 образцового случайного сигнала с заданными параметрами, испытуемый аналого-цифровой преобразователь 2, первый цифро-аналоговый преобразователь 3, сравнивающие устройства 4 и 5,аналоговые сумматор

6 и вычитатель 7, блок 8 временной задержки, генератор 9 импульсов, блок 10 управления, логический блок 11,реверсивныи счетчик 12, второй цифроаналоговый преобразователь 13, цифровой индикатор 14 и аналоговый регистратор

15 результатов измерений.

:и т. еее оа,;а,?фф т ъ

5 ". 738181 б . При выполнении условий для сравнива- равления. При этом в процессе многократ ющих устройств 4 и 5 соответственно, ных циклов преобразования на выходе вто(а та ф (t .>та(> (t . >1та>(,> рого пифроаналогового преобрааователн

13 устанавливается напряжение, которое к ((.1 п L rrQ к1) î к1-1Ь Е " 2 1 5 удовлетворяет неравенству или при выполнении условий, . ЬЦ ъ)ьОп, „„,„

0(+ t,)((u (Л 1. 0Ê. )1, .. х к1 >(((х. к1 о к1-1 11> V при 2 =(х х +х х ).(, z =О.

1 2 1 2 г, 2 (>„Ь „;+ t„> t (u „„(t >-а(>, („. >)(ахти >, что для обоих сравнивающих уст ойств

Р rO и поГ шности+Ь соответствует выражению ний поГРешности ЬО пх, „, или-а0„х с Х реверсивный счетчик 12 также работает а(>пх(1п, tz>! <)tu (t. >, на сложение, наеинаи с пулевого состоню ° ния, а логический блок 11 открыт для пх + к1 0= (к1 и) (- пх< к1) сигналов от одного из сРавнива ощих .Уст- текущая ошибка аналого-цифрового преоб- 15 ройств 4, 5 управляющим сигналом Ъ

1 2 1 2 (ло, ческого етом в процессе многократных циклов пре блока 11 в- еве ивный счетчик 12 о11 в-Реверсивный счетчик 12 до- образования на выходе второго цифроана; бавляется единица и напряжение малораэ- (логового преобразователя 13 устанавпирядного преобразователя 13 кода в на- >0 вается напряжение, которое щовлетворяет пряжение увеличивается на один квант. тва при измерении .+й п„>1, „, При выполнении условий для сравниваю- ц ъ-(,(> ((О щих устройств 4 и 5 соответственно при измерении - а. О „„,, „х(к1) о(к1 ))те.х=(. А о +U пх1 пхп(сiхпри 1 о " г f4I к1 п - rrr(, r(1 о 1Ъ7й. (г=1 де регистрируются регистратором 15, а что rrnÿ o6Î, сравнив„,щих устройств 4Р "дн" P 14 в цифровом виде — индиката ом 14. соответствует выражению

)aU„h ., ) ), (+, ) I, 30

Формула изобретения импульсом с выхода Z = V Х 3 поги2 1 2

:ческого блока в реверсивном счетчике 12 вычитается единица и напря ение во Вто- ... Устройство для измерения Мнами ром пифроана оговом . п образователе ких характеристик анапоГо-цифРовых пРе35

13 уменьшается на один ква . обРазователей, содеРжащее генеРатоР им-, При изме ии среднеквадратического пульсов, вход котоРого соединен с шиной значения погрешност АцП О2 л пуск", а выход» со входом блока уп»Х гический блок 11 открыт для сигналов равления и с запускающим входом аналоот сравнивающих устройств управляющим 40 ".î-цифровоГо преобразователЯ, блок вРесигналом 1 е устройства lp управп@ менной задержки, пеРвый цифроаналого1

1 ния, При этом в процессе многоразов х вый преобразователь, выход которо1о соеф циклов преобразования на выходе второго динен с первым входом аналогового сум-: цифроаналогового > преобразователя 13 не матора, втоРой вход последнего подклюзависимо от первоначальногО состояния 45, чен к выходУ второго цифРоаналого то устанавливается напря ение й(-. преобразователя и ко входу аналогового торое в среднЕстатическом будет равно . Регистратора РезУльтатов измеРениЯ, ошибке преобразования А((„х . рто сос- вход втоРого, цифроаналогового . Преобратояние comaeToTByeT paae TBy веро - зоватепЯ соединен с выходом Реверсииностей ного счетчика и со входом цифрового инI дикатора, о т и и ч а ю (rr е е с я тем, ре>а(>па>->а(>о>1 р((а(>пх! I>>uol>" тто, с пелыа расширения фуинпионалаицх

При измерении по модулю максимал - возможностей, в него дополнительно вве- ных значений погрешности и 0пх „„с,х pe- дены два сравнивающих устройства, анаверсивный счетчик 12 работает на сложе- логовый вычитатель, логический блок и ние, начиная с нулевого исходного состоя- генератор образцового случайного сигнания, а логический блох 11 открыт дпя ла, выход-которого соединен с иэмерисигнапов от сравнивающих устройств 4 и >тельным входом аналого-цифрового пре5 управляющим сигналом с блока 10 уп- образователя и с первыми входами срав.

+nx

Составитель Н. Козпов

Редактор С. Тимохина Техред М. Кузьма Корректор, С, Шекмлр

Заказ 2 5 74/1 0 Тираж 995 Подписное

IlHHHfN Государственного комитета СССР по дедам изобретений и открытий

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

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

73815 кивающих устройств, вторые входы которых подключены к выходам аналогового сумматора и аналогового вычитателя соответственно, выходы сравнивающих устройств соединены соответственно с пер- 5 вым и вторым входами логического блока, третий вход последнего соединен с выходом блока управления, первый выход логического блока подкпючен к шине сложения, а второй — к шине вычитания реверсивного счетчика, сигнальный вход которого через блок временной задержки сое. динен с первым выходом анапого цифрового преобразователя и с синхронизируюI

1 8 щим входом первого цифроаналогового преобразователя, информационный вход которого соединен с выходом аналого цифрового преобразователя, а аналоговый выход — с первым входом аналогового вычитателя второй вход последнего соединен с выходом второго цифроаналогового преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

_#_o. 223475, кл. Н 03 К 13/02, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке No 2467303/21 (прототип).