Устройство для поверки цифроаналоговых преобразователей

 

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано в измерительных информационных системах. Целью изобретения является повышение точности устройства для поверки цифроаналоговых преобразователей. Повышение точности достигается за счет того, что в устройство для поверки цифроаналоговых преобразователей, содержащее блок 4 управления, блок 12 обработки результатов, аналого-цифровой преобразователь 11 (АЦП), цифроаналоговый преобразователь 1, введены два токозадающих элементов 2 и 3, выполненных на резисторах, и два переключателя 9 и 10. В результате перекоммутаций первого и второго резисторов переключателями 9 и 10 и после математической обработки выходных кодов АЦП устраняется влияние разброса резисторов на результат измерения. 2 з.п. ф-лы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„ЯО„„154ООО1

А1 (51)5 Н 03 М 1/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И. ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4368694/24-24 (22) 25.01.88 (46) 30.01.90. Бюл. Р 4 (71) Московский энергетический институт (72) А. А. Бахметьев, С. И. Гордеев, В. И. Диденко и В. M. Капустин (53) 681.325(088.8) (56) Измерение и контроль в микроэлектронике /Под ред. Сазонова А.А.

М.: Высшая школа, 1984.

Орнатский П. П. Автоматические измерения и приборы. — Киев: Вища школа, 1986, с. 483, рис. 12.25. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ ЦИФРОАНАЛОГОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано в измерительных информа2 цнонных системах. Целью изобретения является повьппение точности устройства для поверки цифроаналоговых преоб— разователей. Повышение точности достигается за счет того, что в устройство для поверки цифроаналоговых пре— обраэователей, содержащее блок 4 управления, блок 12 обработки результатов, аналого-цифровой преобразователь

11 (АЦП), цифроаналоговый преобразователь 1, введены. два токозадаищих элемента 2 и 3, выполненных на резисторах, и два переключателя 9 и 10. В результате перекоммутаций первого и второго резисторов переключателями 9 и 10 и после математической обработки выходных кодов АЦП устраняется влияние разброса резисторов на результат измерения, 2 з.п. ф-лы 1 ил.

1540001

10 т И, + И

1т т 1 И"

4 1 Ь

4 д + 1

R, + 7 7 1 1 2

T I 1

И =U-тК т - -1 2 (2) Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано в измерительных информа|тионных системах.

Цель изобретения — повышение точности, На чертеже представлена функциональная схема устройства для поверки цифроаналоговых преобразователеи (ЦАП) °

Устройство содержит (ЦАП) 1, первый 2 (R,) и второй 3 резисторы (К2),,, блок 4 управления (БУ), состоящий из генератора 5 импульсов, счетчиков 6 и 7 и дешифратора 8, переключатели 9 и 10„ аналого-цифровой преобразова- тель {АЦП) ll, блок 12 обработки Результатон, состоящий из регистров 13 и 14, вычитателя 15 и сумматора 16, а также поверяемый ЦАП 17.

Устройство работает следующим образом.

Вначале на входы ЦАП 1 и 17 с групп выходов блока 4 подаются коды

N = 10;,,0. При этом переключатели 9

:и 10 находятся в верхнем пст схеме ,положении. По команде с блока 4 АЦП 11 преобразует напряжение И2 на своем входе в код М,. При этом где 11, — напряжение на выходе поверяемого ТЯП 17;

I, — выходной ток вспомогательно35

ro ЦАП 1.

1(од М, запоминается в регистре 13.

После этого по команде с блока 4 переключатели 9 и 10 переходят в противоположное состояние. АЦП 11 преоб1 разует напряжение на своем входе Г, в код М

Код М запоминается в регистре 14.

Далее по команде с блока 4 переклю- 0 чатель 9 занимает верхнее по чертежу положение, а переключатель 10 — ниж»ее положение. Одновременно на вход

ЦАП 17 приходит код N 010...0.

ЙЯ1 11 преобразует напряжение U, на

Ц 55 своем входе в код М,:

U = —,+ д-т (, И2 1 1- R2 т т R +8

1 Я где 7з — погретштость ".таршего разряда поверяемого ЦАП (относительно других разрядов).

На выходе сумматора lб при этом

М, + Мт Ьбразуется код " "" а на выходе

4 вычитателя кодов 15 образуется код

N,+М, М,". 3ToT Кор, соответствует значению напряжения

Подставляя (1), (2), (3) в (4),, имеем: т 2 ) — (1 -1 71

R, + R " 4(К.,+К )

Обозначим Е „= R 2 + и, где разброс резисторов К 2 и 1 2.

Отсюда

U — — а — I . .-- — — — — — й—

Л 1>

4(2R2 +д, )

R7 Йд „2 1

Я К2 -.. Я) 8

11з этого выраже»ия видно,, что по= грешности, вносимые неидеальностью резисторов и вспомогательного ЦАП резко уменьшаются. Так „например, при использовании в прототипе резистора класса 0,1% и вспомогательного ЦАП также класса 0,1% погрешность установки составляет 0,2%,.

В предлагаемом устройстве при том же классе резисторов и вспомогательного ЦАП погрешность установки составляет 0,000025%, что вполне достаточно для поверки даже 20-разрядных ЦАП.

Формула изобретения

Устройство для поверки цифроаналоговых преобразователей содержаI щее блок управления, первый выход которого соединен с тактовым входом аналого-цифрового преобразователя, первая группа выходов соединена с соответствующими входами цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с информационным входом анаСоставитель И, Романова

Редактор Л. Пчолинская Техрец Л. Сердюкова Корректор 1!. Кучерявая

Тираж 652

Заказ 231

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

5 1540( лого-цифрового преобразователя, блок обработки результатов, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены два переключателя и два токозадающих злемента, выполненных на резисторах, первые выводы которых объединены и являются входной шиной, а вторые выводы соединены с информационными вхо- 10 дами соответственно первого и второго переключателей, управляющие входы которых соединены с вторым и третьим выходами блока управления соответственно, первые выходы объединены и яв- 1б ляются шиной нулевого потенциала, а вторые выходы подключены к входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с информационным входом блока обработки результатов, -0 первый и второй управляющие входы которого соединены соответственно с четвертым и пятым выходами блока уп-равления, вторая группа выходов которбго является первой выходной шиной, 25 а выходы блока обработки результатов являются второй выходной шиной, 2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок. обраI ботки результатов выполнен на двух ре-30 гистрах сумматоре и вычитателе, вы)01 ходы которого являются выходами блока, первые входы объединены с соответствующими информлционньMH входами первого и второгo г:ег"строн и являются информационными входами блока. а вторые входы вычитателя соединены с соответствую.!ими выходами сумматора, первые и вторые в-..-оды которого соединены с соответс".зующими выходами > .ер-вого и второго регистров соответствен но, управляющие входы регистров являются соответственно первым и вторым управляющими входами блока.

3. Устройство по п. !, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блск управления выполи;н на дешифр".тс ре, двух счетчиках и генераторе - :мпуль.— сов, выход которого соединен "o счетными входами первого и второго счет чиков, выходы первого счетчика являются первой группой выходов блока, второй группой выходов которого являются BhlKopbI N младших разрядов Второ " го счетчика, где N — разрядность поверяемого цифроаналогового преобразователя, выходы второго счетчика сое.— динены с соответствующими входами де-: шифратора, выходы которого являются с первого ro пятый вьгодами блок-„