Устройство для снятия характеристик аналогоцифровых преобразователей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЙТИЛЬСТВУ

oii737852 л

»-о» Ь М(д

ЬМ»»»Ь(о) Ма »д

Рд

Союз Советских

Социалистических

Вес убл (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 09.1277 (21) 2551279/18-21 с присоединением заявки Hо—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 3005,80, Бюллетень Мо 20 (53) УДК 681. 325 (088.8) Дата опубликования описания 05 ° 06 ° 80 (72) Авторы изобретения

М. Е. Бородянский и В. М. Глушань

1»

/Д г, Таганрогский радиотехнический институт и . В.--Ъ:;.. Калмыкова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНЯТИЯ ХАРАКТЕРИСТИК, АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Предлагаемое устройство относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано в технике аналого-цифрового преобразования.

Известна установка для поверки пре-5 образователей, содержащая поверяемый аналого-цифровой преобразователь (АЦП), источник входного сигнала, схему сравнения кодов, блок памяти, блок регистрации, образцовый преобразователь 10 код-аналог, устройство сравнения аналоговых сигналов и АЦП, причем выход последйего соединен со входом блока регистрации и с первым входом образцового преобразователя код-аналог, (5 его выход подключен к первому входу устройства сравне ния аналоговых сигналов, выход которого соединен с первым входом AQII второй вход которого подключен ко второму входу схемы срав-29 нения кодов. Первый выход схеваа сравнения кодов соединен с управляющим входом источника входного сигнала, выход которого подключен ко второму входу устройства сравнения аналоговых 25 сигналов а также ко входу поверяемо) го АЦП, выход которого соединен со вторым входом схемы сравнения кодов, первый вход которой подключен к выхоцу блока памяти, а также ко второму 3р входу образцового преобразователя коданалог (1) .

Недостатки установки заключаются в том, что она содержит ряд узлов ALII, устройство сравнения аналоговых сигналов, источник входного сигнала, реализация которых представляет большие технические трудности.

Известно устройство для определения характеристик блоков сравнения, содержащее генератор пороговой разности, генератор импульсов опроса, последовательно соединенные дешифратор н блок индикации, последовательно соединенные генератор импульсов, ключ, счетчик, логический элемент сравнения, блок управления, второй счетчик, выход которого подключен ко входу дешифратора и ко второму входу лЬгического элемента сравнения, последовательно соединенные третий счетчик и блок определения степени достоверности результата измерения, выход которого подключен ко второму входу бло ка управления, четвертый счетчик и второй ключ, вход которого соединен с выходом генератора импульсов опроса, а выход через четвертый счетчикс третьим входом блока управления., второй выход которого подключен ко

737852 лено устройство для снятия характеристик АЦП. - -- " - - gp

Устройство состоит из генератора

1 импульсов опроса, генератора 2 эталонного напряжения, АЦП 3, логического элемента 4 сравнения, счетчиков

5-7, блока 8 регистрации,,блока 9 фор- 45 мирования случайных сигналов и блока

10 управления °

Выход генератора 1 импульсов опроса подключен ко входу генератора 2 эталонного напряжения, вйход которо50 го соединен со входом АЦП 3. Генератор

2 обеспечивает эталонное напряжение в виде нейрерывно плавно измерйяюрще«гося периодического сигнала заданной

;формы (пилообразный, синусойдальный . и т. п.). Выход АЦП 3 подключен к оДному входу логического элемейта 4 сравнения, ко второму входу которого подключен выход счетчика 5. Выход логического элемента 4 соединен со счетным входом счетчика 6, который под- 40 считывает число совпадений результата иа выходе АЦП 3 с содержимым счетчика 5. Выход счетчика б соединен с бло ком 8 региСтрации. Выход генератора

1 подключен также ко входу блока 9

""это«рОму "вх0ду Второго ключа, третий. ко втсрому входу первого ключа, а четвертый — ко вторым входам первого, и четвертого счетчиков. Выход первого счетчика соединен со входом генератора напряжения пороговой разности (2) . 5

Недостатком указанного устройства является то, что оно содержит большое число узлов и служит для поверки лишь узкого класса преобразователей информации, а именно — блоков сравнения;--.—Цель изобретения — расширение функцрйональных возможностей и упрощение устройства.

Указанная цель достигается тем, 15 что B извесь ное устройство, содержащее генератор импульсов опроса, выход которого соединен с генератором эталонного напряжения, подключенного ко входу аналого-цифрового преобразова- 7п теля, три счетчика импульсов,, блоки регистрации и управления, выходы ко- . торого подключены к генератору импульсов опроса и к установочным входам счетчиков, и логический элемент сравнения, один вход которого подключен к выходу первого счетчика, введен блок формирования случайных сигналов, вход которого соединен с выходом генератора импульсов опроса, а выход—

cq счетным входом второго счетчика ЗО и со входом запуска поверяемого аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к логической схеме сравнения, выход которой соединен со счетным входом третьего счет-З чика, причем выход второго счетчика подключен к счетному входу первого. ,На чертеже схематически представгде ш ф i ге — число срабатываний логического элемента 4 сравнения — вероятность срабатывания логического злемек .а 4 сравнения в каждом цикле измерения АЦП 3 ° формирования случайных сигналов, вы-, ход которого соединен со входом синхронизации АЦП 3 и со счетньач входом счетчика 7, осуществляющего подсчет общего числа импульсов опроса АЦП 3.

Выход счетчика 7 соединен со входами счетчика 5 и блока В регистрации.

Один выход блока 10 управления под- р ключен ко входу генератора 1, а дру« гой — к установочуым входам счетчиков 5-7.

На выходе блока 9 за период генератора 1 появляется один импульс в случайный момент времени, причем закон появления импульса в пределах периода эталонного напряжения выбирается равномерным. Это обеспечивает простоту получения точек характеристики вход-выход АЦП 3 путем определения обратной функции от получе нного в блоке ц регистрации закона распределения частоты комбинаций на выходе АЦП 3.

Устройство работает Следующим образом«

В исходном состоянии на выходе генератора 1 импульсы отсутствуют, а счетчики 5-7 находятся в нулевом состоянии °

По команде с блока 10 управления генератор 1 переходит в автоколебательный режим, По каждому импульсу генератора 1 происходит запуск генератора 2 и блока 9. На выходе генератора 2 формируется эталонный сигнал (например, пилообразный), нарастающий до амплитуды, равной диапазону измерения поверяемого АЦП 3. Измерение входного сигнала происходит в момент прихода на синхровод АЦП 3 сигнала запуска от блока 9. На выходе АЦП,3 образуется цифровой эквивалент значения аналогового сигнала, находящегося к моменту прихода синхроимпульса на аналоговом входе АЦП 3.

Логический элемент 4 сравнения вырабатывает импульс в том случае, если результат с выхода АЦП 3 и число в счетчике 5 (в первой выборке сравнение происходит с кодом 000...00) совпадают. Эти импульсы подсчитываются с помощью счетчика 6, а с помощью счетчика 7 производится подсчет общего числа йзмерений АЦП 3, осуществившихся в рассчитанной выборке.

Размер выборки и определяется, исходя иэ заданных достоверности получения результата измерения при заданном доверительном интервале Е и числа разрядов, поверяемого АЦП иэ выражения р(."„-. р1«е):рФ(р 1-р»- 1, 737852 ния, например для поверки 9-разрядно; го IIII — в 90 раз. Формула изобретения

Устройство для снятия характеристик аналого-цифровых преобразователей, содержащее генератор импульсов опроса, выход которого соединен с генератором эталойного напряжения, подключенного ко входу аналого-цифрового преобразователя, -три счетчика импульсов; блоки регистрации и управления, выходи ко торого подключены к генератору импуль-. сов опроса и к установочным входам счетчиков, и логический элемент сравнения, один вход которого подключен к выходу первого счетчика, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения устройства, оно снабжено блоком формирбвания случайных сигналов, вход которого,соедийен с выходом генератора импульсов опроса, а выход †со счетным входом второго

-счетчика и сб вхт:одомюп запуска поверяемого аналого- цифрового преобразователя, выход которого подключен к логической схеме сравнения, выход кото- . рой соединен со счетным входом третьего счетчика, причем выход второго счетчика подключен к счетному входу первого.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР Р 482700, кл. G 01 R 35/ОО, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2175325/21, кл. G 01 R 19/16, 1975 (прототий).

Когда число в счетчике 7 станет равным и, в счетчике 6 записывается число m и появляется комбинация ка выходе А11П З,равная комбинации,установленной в счетчике 5 в первом цикле измерения — комбинации 00...000.

Число m несет информацию о ширине . первого кванта на участке характеристики вход-выход АЦП. (n + 1)- и импульс осуществляет обнуление счетчика 7, который импульсом переполнения записывает в счетчик 5 еще одну единицу (т. е, в счетчике 5 будет число

00...01) и подает команду на блок 8 регистрации для фиксирования результата счетчика 6, после чего последний свнуляется. AUn э освэйвствливч-спвээ - 15 ююие п иэм пении, которые попсчитыввются счетчиком 7, в число пояВления комбинации m на выходе АЦП 3, соответствующей числу 00...01 в счетчике:

5, подсчитывается счетчиком 6 и фик- 20 сируется в блоке 8. Процесс измерения и регистрации результатов происходит до тех пор, пока в счетчик 5 не будет набрано число, соответствующее верхнему пределу измерения поверяемого АЦП, 25

В регистрирующем устройстве получается таблично заданная характеристика вход-выход АЦП.

Предлагаемое устройство наряду с расширением класса поверяемых АЦП, 3(3 обеспечением высокой наперед эацан- ной достоверности результата измерений при незначительных аппаратурных затратах позволяет также существенно . снизить требования к временной стабиль ности генератора эталонного напряже5

ЦНИИПИ Заказ 2563/7 Тираж 1019 Подписное, 1 э

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