Устройство для измерения динамической погрешности аналого цифрового преобразователя линейно-изменяющегося сигнала

,Ев й " Л , 4лнМОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции(56) 1, Авторское свидетельство СССР Р 223475, кл. Н 03 К 13/02, 1968,2. Авторское свидетельство СССР Р 523526, кл, Н 03 К 13/02, 1976.3. Авторское свидетельство СССР Р 676954, кл. а 01 Б 31/28, 1979 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯДИНАМИЧЕСКОЙ ПОГРН)1 НОСТИ АНАЛОГОЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЛИНЕЙНОИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ СИГНАЛА, содержащееблок управления, подключенный квходу линии задержки и через первыйгенератор линейно изменяющегося напряжения - к первому входу сумматора,второй вход которого через второй 3 Д) а 01 Н 31/28 Н 03 К 13/02 генератор линейно изменяющегося напряжения соединен с выходом синхронизации аналого-циФрового преобразователя, цифровой выход которого подключен к первому входу цифрового вычитыющего блока, а также одновибратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены элемент ИЛИ, запомивв нающее устройство и триггер, первый и второй выходы которого соединены с выходом блока управления и с входом второго генератора линейно изменяющегося напряжения соответственно, а выход - с входом одновибратора, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй щ вход которого соединен с выходом линии задержки, а выход с входом синхронизации аналого-циФрового преобравователя, аналоговый внол яо- С, торого соединен с выходом сумматора, а цифровой выход - с первым входом запоминающего устройства, второй вход которого соединен с выходом триггера, а выход - с вторым входом цифрового вычиталцего блока,.10 Цель изобретения - повышение точности измерений.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения динамической погрешности аналогоцифрового преобразователя линейно изменяющегося сигнала, содержащее блок управления, подключенный к входу линии задержки и через первый генератор линейно изменяющегося напряжения - к первому входу сумматора, второй вход которого через 60 второй генератор линейно изменяющегося напряжения соединен с выходом синхронизации аналого-циФрового преобразователя, цифровой выход которого подключен к первому входу 50 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматизации поверкив динамическом режиме аналого-цифровых преобразователей (АЦП).Известно устройство для измерения 5погрешности АЦП с учетом составляющей из-за изменения сигнала эавремя преобразования, содержащеегенератор испытательного сигнала,исследуемый АЦП, блок управления 1) .Недостатком известного устройстваявляется значительная динамическаяпогрешность из-за инерционностиобразцового прибора при кодировании 15быстро изменяющихся сигналов.Известно устройство для автоматического измерения метрологическиххарактеристик АЦП, содержащее генератор испытательного сигнала, исследуемый АЦП, блок управления 2 .Недостаток такого устройствазаключается в значительной погрешности образцового прибора иэ-забыстрых изменений входного сигнала.Наиболее близким к изобретениюявляется устройство для измеренияпогрешности аналого-цифрового преобразователя линейно изменяющегося сигнала, содержащее блок управления,подключенный к входу линии задержкии через первый генератор линейноизменяющегося напряжения - к первому входу сумматора, второй входкоторого через второй генераторлинейно изменяющегося напряжениясоединен с выходом синхронизациианалого-цифрового преобразователя,цифровой выход которого подключен кпервому входу цифрового вычитающегоблока, а также одновибратор 3), 40Однако и данное устройство характеризуется низкой точностью измерения динамической погрешности исследуемого АЦП, так как в результатизмерения входит разность статических составляющих погрешностей преобразования исследуемого и образцового АЦП,цифрового вычитающего блока, а также одновибратор, введены элемент ИЛИ, запоминающее устройство и триггер, первый и второй входы которого соединены с выходом блока управления и с входом второго генератора линейно изменяющегося напряжения соответственно, а выход - с входом одновибратора, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом линии задержки, а выход - с входом синхронизации аналого-цифрового преобразователя, аналоговый вход которого соединен с выходом сумматора, а цифровой выход - с первым входом запоминающего устройства, второй вход которого соединен с выходом триггера, а выход - с вторым входом цифрового вычитающего блока.На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства,на фиг. 2 - временные диаграммы,поясняющие его работу,Устройство содержит первый 1 ивторой 2 разнополярные управляемыегенераторы линейно изменяющегосянапряжения, входы которых соединенысоответственно с первым и вторымвходами триггера 3, а выходы - соответственно с первым и вторым входамисумматора 4, выходом подключенногок аналоговому входу АЦП 5 линейноизменяющегося сигнала, элемент ИЛИ б,первым входом соединенный через линиюзадержки 7 с выходом блока 8 управления и с первьм входом триггера 3,вторым входом - через одновибратор 9с выходом триггера 3 а выходом - свходом синхронизации АЦП 5, выходсинхронизации которого - к второмувходу триггера 3, цифровой вычитающий блок 10, первый и второй входыкоторого соединены соответственно сцифровым выходом АЦП 5 и с выходомзапоминающего устройств 11, первыми вторым входами подключенного соответственно к первому входу цифровоговычитающего блока 10 и к выходу триггера 3,Устройство работает следующимобразом.По команде блока 8 управленияв момент времени Ф, (фиг. 2)запускается первый генератор 1 линейно изменяющегося напряжения 0, которое через сумматор 4 поступает нааналоговый вход АЦП 5, Сигнал запуска, вырабатываемый блоком 8 управления, задерживается управляемой линиейзадержки 7 и через элемент ИЛИ бпоступает в момент времени , (" Пуск1") на вход синхронизации АЦП 5,Начиная с момента времени гАЦП 5 преобразует поступающее наего аналоговый вход линейно изменяющееся напряжение, а в момент вре,ужгоро мени 2 преобразование заканчивается, и АЦП 5 выдает соответствующийсигнал окончания первого цикла преобразования (" Конец цикла 1"),Этот сигнаЛ поступает на управляющий вход второго генератора 2 линейно изменяющегося напряжения 0 д противоположной полярности, чем напряжение О, и запускает его. В результате, начиная с момента временис, на входы сумматора 4 поступаютдва сдвинутых ио времени линейноизменяющихся сигнала противоположной полярности, причем скорости ихизменения равны, а на выходе сумматора 4 формируется постоянное напряжение Оамплитуда которого равнамгновенному значению линейно изменяющегося испытательного напряженияв момент времени 2 и в конце первого цикла преобразования АЦП 5. Сигнал окончания первого цикла преобразования поступает на второй входтриггера 3 и перебрасывает его впротивоположное состояние. При этомв запоминающее устройство 11 попервому его входу переписываетсявыходной код результата преобразования АЦП 5 линейно изменяющегосясигнала в первом цикле, а по второмувходу происходит синхронизация момента переписи перепадом выходногонапряжения триггера 3 Кроме того,из перепада выходного напряжениятриггера 3 одновибратором 9 послевременной задержки на время переходных процессов в сумматоре 4, а такжена время переписки выходного кодаАЦП 5 в запоминающее устройство 11 Аормнруется в момент времениимпульс запуска (" Пуск 2"), поступающий через элемент ИЛИ б на вход син"хронизации АЦП 5. Затем АЦП 5 начинает преобразовывать поступающее наего аналоговый вход постоянное напряжение 0 О . В результате динамическая погрешность АЦП 5 во второмцикле преобразования полностью исключается, В момент времени С 4 преобра 0 зование заканчивается,На первый и второй входы цифровоговычитающего блока 10 поступают кодырезультатов преобразования входныхсигналов АЦП 5 соответственно во вто 15 ром и в первом циклах, причем этирезультаты имеют одинаковые статические составляющие погрешности преобразования. Коды вычитаются, и навыходе блока 10 формируется раэност 2 О ный код, равный значению динамическойпогрешности аналого-цифрового преобразователя 5 линейно изменяющегосясигнала. Триггер 3 в исходное состояние возвращается последующим сигна 5 лом запуска, вырабатываемым блоком 8управлениямиТехнико-зкономический эффект изобретения заключается в том, что предлагаемое устройство по сравнению спрототипом имеет более высокую точность измерения динамической погрешности аналого-цифрового преобразователя линейно изменяющегося сигнала,причем повышение точности измеренийсопровождается уменьшением аппаратурных затрат, так как в предлагаемомустройстве исключен дорогостоящийобразцовый АЦП.