Устройство для снятия характери-стик аналого-цифровых преобразо-вателей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТВДЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

gs>796758 (6! ) Дополммтельное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 050179 (21) 2709407/18-21 с присоединением заявки йо (23) Приормтет

Опубликовано 150 1.81, Бюллетень 49

Дата опубликования описания 25. 01. 81 р )м. кл.

С 01 R 17/00

Государствекимк комкает

СССР оо делам нзобретениа я открмти Й (53) УДК 881. .325(088.8) (72) Авторы изобретения

М.E.Бородянский, С.Е.Бородянская и В.ll.Глушань (71) Заявитель

Таганрогский радиотехнический и нститут им. B.Ä.Êàëìûêoâà (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНЯТИЯ ХАРАКТЕРИСТИК

АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в технике аналого-цифрового преобразования.

Известно устройство для снятия характеристик аналого-цифровых преобразователей (АЦП), содержащее генератор импульсов опроса, выход которого соединен с генератором эталонного напряжения, подключенного ко входу AIJII, три счетчика импульсов, блок регистрации и управления, выходы которого подключены к генератору импульсов опроса и к установочным входам счетчиков, логический элемент сравнения один вход которого подключен к выходу первого счетчика, блок формирования случайных сигналов, вход которого соединен с выходом генератора импульсов опроса, а выход — со счетным входом второго счетчика и со входом запуска поверяемого АЦП, выход которого подключен к логической схеме сравнения, выходом соединенной со счетным входом третьего счетчика, причем выход второго счетчика подключен к счетному входу первого (1) .

Недостатком устройства является то, что за время изменения выходного сигнала генератора эталонного напряжения от минимального до максимального значения производится одно измерение AUII, что увеличивает время получения всей характеристики АЦП.

Цель изобретения — сокращение времени получения характеристики аналого-tCH4posoro преобразователя.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее логический элемент сравнения, генератор импульсов опроса, выход которого соединен с блоком формирования случайных сигналов и генератором эталонного нагряжения, подключенного ко входу аналого-цифрового преобразователя, три счетчика импульсов, блоки регистрации и управления, выходы которого подключены к гене20 ратору импульсов опроса и к уста— новочным входам счетчиков, введены компаратор, триггер, вентиль и б.пок прерывания сигнала генератора эталонного напряжения, вход которого подключен к выходу логического элемента сравнения, а выход — к генератору эталонного напряжения, выход которого соединен через компаратор первым входом триггера, подключен-.

30 ного выходом ко входу генератора им

796758

:;, ль =ов опроса и ерез вентиль — к уll1>:1Bëÿþùåìó входу аналого-цифрового преобразователя, а с управляющим входом вентиля соединен выход блока фо змиронания случайных сигналов, причем выход логического элемента сравнения подключен также ко второму входу триггера.

На фиг. 1 представлена схема устройства для снятия характеристик аналого-цифровых преобразователей, на фиг. 2 — временные диаграммы работы

АЦП, В состав АЦП входят: генератор 1 импульсов опроса, генератор 2 эталонного "апряжения, аналого-цифровой преобразователь 3, логический элемент

4 сраннения, счетчики 5, б и 12, блок

7 регистрации, компаратор 8, триггер

9, вентиль 10, блок 11 формирования случайных сигналов, блок 13 прерывания сигнала генератора эталонного напряжения, устройство 14 управления.

Выход генератора 1 импульсов опроса подключен к первому входу генератора 2 эталонного напряжения, выход которого соединен со входом АЦП 3. 25

Генератор 2 обеспечивает эталонное напряжение н ниде непрерывно плавно изменяющегося периодического сигнала заданной формы. Выход АЦП 3 подключен к одному входу логического элемента ЗО

4 сравнения, ко второму входу которого подключен выход счетчика 5. Выход логического элемента 4 соединен со счетным входом счетчика 6, которыи подсчитывает число сонпадения результата на выходе АЦП 3 с содержимым счетчика 5. Выход счетчика б соединен с первым входом блока 7 регистрации. Выход генератора 2 эталонного напряжения соединен со входом компаратора 8, определяющсго момент, когда сигнал на выходе re.:ератора 2 достигнет минимального значения. Выход компаратора 8 подключен к первому ("единичному") g.ходу триггера 9, выход которого соединен с первым 4$ входом вентиля 10, -. управляющим входом генератора 1 импульсов опроса, а выход генератора 1 подключен ко входу блока 11 формирования случайных сигналов. Выход блока 11 че- щ рез второй вход вентиля 10 соединен со входом счетчика 12, выход которого соединен со счетным входом счетчика 5 и вторым входом блока 7 регистрации. Выход логического элемента

4 сравнения подключен ко второму (" нулевому" ) входу триггера 9 и через блок 13 прерывания сигнала генератора эталонного напряжения — ко второму входу генератора 2. Один выход блока 14 управления соединен 60 со входом генератора 1, а другой с установочными входами счетчиков

5, б и 12.

На выходе блока 11 за период работы генератора 2 появляется один 65 импульс н случайный момент нремени, причем закон появления импульса в пределах периода эталонного напряжения выбирается равномерным. Это обеспечивает простоту получения точек характеристики "нход-выход" АЦП

3 путем определения обратной функции от полученного в блоке регистрации

7 закона распределения частоты появления комбинаций на выходе АЦП.

Срыв пилы осуществляется в момент опроса АЦП случайным импульсом, и новый цикл ее генерирования начинается через малый интервал времени, определяемый обратным ходом пилы.

Устройство работает следующим образом.

Вначале счетчики 5, 6 и 12 находят я в нулевом состоянии. По коман— де с блока 14 управления генератор

1 (фиг. 2) вырабатывает импульс, которым запускаются генератор 2 и блок

11 формирования случайных сигналов.

На выходе генератора 2 формируется эталонный (например, пилообразный) сигнал, нарастающий от минимального значения, равного нижнему пределу измерения АЦП, до максимального значения, равного верхнему пределу измерения исследуемого АЦП. Измерение входного сигнала происходит в момент прихода на синхровход АЦП 3 сигнала с блока 11, который клапанируется вентилем 10. На выходе АЦП 3 образуется цифровой эквивалент значения, находящегося к моменту прихода син— хроимпульса на аналоговом входе АЦП.

Логический элемент 4 сравнения вырабатывает импульс в том случае, если результат с выхода АЦП и число 8 в счетчике 5 (в первой выборке сравнение происходит с кодом 000...00) совпадают. Импульсом с элемента 4 сравнения осуществляется переброс триггера 9 н "нулевое" состояние и нключение блока 13, который прерывает нарастание сигнала генератора 2 и приводит выходной сигнал генератора 2 к значению, равному нижнему пределу измерения АЦП 3 (ток, называемый "обратный ход пилы"). На время обратного хода пилы сигнал с выхода триггера 9 обеспечивает запирание вентиля 10, запрещая на это время прохождение импульсов. В момент,,когда сигнал на выходе АЦ11 3 достигнет нижнего предела измерения АЦП, происходит срабатывание компаратора 8, который перебрасывает триггер 9 в

"единичное" состояние. Триггер 9 через генератор 1 осуществляет запуск генератора 2 и синзрониэирует блок

11, а также разрешает прохождение сигналов через вентиль 10. Все импульсы с логического элемента 4 сравнения подсчитываются с помощью счетчика б, а с помощью счетчика 12 производится подсчет общего числа изме796758 рений АЦП 3, осуществляющихся в рассчитанной выборке.

Размер выборки и определяется исходя из заданных достиверности Р получения результата измерения при заданном доверительном интервале И и числа разрядов 1 поверяемого AIIII иэ выражения: Р (I -р (б. ) =2.1 (" (1.) где m — число срабатываний логичес( кого элемента 4 сравнения, p â€,- — 10 вероятность срабатывания логического элемента 4 сравнения в каждом цикле измерения АЦП 3.

Когда число в счетчике 9 стано-. вится равным п, в счетчике 6 записывается число tet появления комбинации на выходе АЦП 3, равной комбинации, установленной в счетчике 5 (в первом цикле измерения — комбинации

00...00). Число о несет информа- 2О цию о ширине первого кванта на участке характеристики вход-выход АЦП. (и + 1) -й импульс осуществляет обнуление счетчика 9, который импульсом переполнения записывает в счетчик 5 еще одну единицу (т. е. в счетчике 5 будет число 00...01) и подает команду на блок 7 регистрации для фиксирования результата счетчика б, после чего счетчик б обнуляется.

АЦП 3 осуществляет следующие и измерений, которые подсчитываются счетчиком 9, а число появления комбинации П, на выходе AUII 3, соответствующей числу 0...01 в счетчике 5 будет подсчитано счетчиком б и зафйксировано в блоке 7. Процесс измерения и регистрации результатов происходит до тех пор, пока в счетчике

5 не набирается число, соответствующее верхнему пределу измерения по- 4О веряемого АЦП. В регистрирующем устройстве получают таблично заданную характеристику вход-выход АЦП.

Время снятия характеристики АЦП уменьшается за счет уменьшения времени прямого хода пилы.

Формула изобретения

Устройство для снятия характеристик аналого-цифровых преобразователей, содержащее логический элемент сравнения, генератор импульсов опроса, выход которого соединен с блоком формирования случайных сигналов и генератором эталонного напряжения, подключенного ко входу аналого-цифрового преобразователя, три счетчика импульсов, блоки регистрации и управления, выходы которого подключены к генератору импульсов опроса и к установочным входам счетчиков, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени получения характеристики аналого-цифрового преобразователя, в него введены компаратор, триггер, вентиль и блок прерывания сигнала генератора эталонного напряжения, вход которого подключен к выходу логического элемента сравнения, а выход — к генератору этадонного напряжения, выход которого соединен через компаратор с первым входом триггера, выход которого подключен ко входу генератора импульсов опроса и через вентиль к управляющему входу аналого-цифрового преобразователя, а с управляющим входом вентиля соединен выход блока формирования случайных сигналов, причем выход логического элемента ср-внения подключен также ко второму входу триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2551279/18-21, 30.06.78 (прототип).