Устройство для снятия характеристик аналого-цифровых преобразователей

09) (И),СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЗСЮ Ь 01 Я 19/25 ГОСУДРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЦК АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 737852 кл. Ь 01 й 19/25, 1977. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНЯТИЯ ХАРАКТЕРИСТИК АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ по авт.св, 9 737852,о т л и ч а ю ш е е с я тем, что,с целью повышения быстродействияи точности, в него введены делительнапряжения, цифроаналоговый преоб"разователь и аналоговый сумматор,.первый вход которого через делитель.напряжения соединен с выходом генератора эталонных напряжений, второйвход через цифроаналоговый преобразователь - с выходом первого счетчика, а выход - с входом поверяемого аналого-цифрового преобразователя.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для экспериментальных исследований и технологического контроля аналого-цифровых преобразователей (АЦП) и цифровых вольтметров (ЦВ).По основному авт.св. Р 737852известно устройство контроля аналого-цифровых преобразователей, содержащее генератор импульсов опроса, выход которого соединен с входом блока формирования случайных сигналов и через генератор эталонных напряжений - с входом поверяемого аналогоцифрового преобразователя, вход запуска которого соединен с выходом блока формирования случайных сигналов и счетным входом второго счетчика, .управляющий вход которого соединей с первым выходом блока управления и установочными входами первого и треть его счетчиков, а выход - с счетным входом первого счетчика и управляющим входом блока регистрации, счетный вход которого соединен с выходом третьего счетчика, счетный вход которого соединен с выходом логического элемента сравнения, первый и второй входы которого соединены с выходами поверяемого аналого-цифрового преобразователя и первого счетчика соответственно, второй выход блока управления соединен с входом генератора импульсов опроса (1 .К недостаткам устройства можно отнести низкое быстродействие и невысокую точность. Точность определения искомой характеристики в большой степени зависима от линейности генератора эталонных напряжений. Необходимо отметить, что точность и производительность выдвигают противоречивые требования к скорости нарос- тания эталонного сигнала.Цель изобретения - повышение быст родействия и точности устройства. с 1 ля достижения цели в устройство введены делитель напряжения, цифро аналоговый преобразователь и аналоговый сумматор, первый вход которого через делитель напряжения соединен с выходом генератора эталонных напряжений, второй вход через цифроаналоговый преобразователь - с выходом первого счетчика, а выход - с входом поверяемого аналого-цифрового преобразователя.На Фиг. 1 представлена Функциональная схема устройства; на фиг.2 (а, б) - эпюры напряжения на входе АЦП.Устройство содержит генератор 1 импульсов опроса, генератор 2 эталонных напряжений, поверяемый АЦП 3, логический элемент 4 сравнения, первый, второй, третий счетчики 5 - 7,блок 8 регистрации, блок 9 формирования случайных сигналов, блок 10управления, аналоговый сумматор 11,делитель 12 напряжения, ЦАП 13.5Выход генератора 1 импульсов объединен с входами блока 9 Формирования случайных сигналов и генератора 2 эталонных напряжений, выходкоторого подключен через делитель 12напряжения к первому входу аналого вого сумматора, второй вход которого соединен с выходом ЦАП 13. Выходаналогового сумматора 11 подключенк входу АЦП 3, который подсоединенвыходом к первому входу логического 15 элемента 4 сравнения, второй входкоторого объединен с выходом счетчика 5 и входом ЦАП 13, а выход - со "счетным входом счетчика б. Счетныйвход счетчика 7 соединен с выходом 20 блока 9 формирования случайных сигналов и входом запуска АЦП 3. Выходсчетчика 7 объединен со счетным входом счетчика 5 и подключен к входублока 8 регистрации, второй вход 25 которого подключен к выходу счетчика 6, Второй выход блока 10 управления соединен с входом генератора1 импульсов, а первый - с управляющими входами счетчиков 5 - 7.устройство работает следующимобразом.В исходном состоянии на выходе генератора 1 импульсы отсутствуют, асчетчики 5-7 находятся в нулевомсостоянии35По команде с блока 10 управления генератор 1 переходит в автоколебательный режим. По каждому импульсу генератора 1 происходит запуск ге нератора 2 и блока 9, На выходе генератора 2 Формируется пилообразно,изменяющийся сигнал, масштабируемыйделителем 12 напряжения. Размах пилообразного напряжения на .выходе де лителя 12 достигает нескольких квантов контролируемого АЦП 3. Это напряжение через аналоговый сумматор11 подается на вход АЦП 3. На выходе блока 9 за период генератора 1появляется один импульс в случайныймомент времени, причем закон появления импульса в пределах периодаэталонного напряжения выбирается равномерным. По запускающему импульсус блока 9 АЦП 3 производит измерения напряжения, находящегося к моменту приходасинхроимпульса на егоаналоговом входе. Логический элемент4 сравнения выдает импульс на счетный вход счетчика б при равенстве 60 выходного кода АЦП 3 с образцовымкодом Йо, Формируемым на выходесчетчика 5. Код йб преобразуется ЦАП3 в соответствующее напряжение, подающееся на второй вход аналогового 65 сумматора 11. С помощью счетчика 71084690 Составитель И.Романоватор С.Юско Техред Л.Коцюбняк Корректор Ю,Макаренк аказ 1990/39 Т оеВНИИПИ Гпо д 9113035, 4/ краж 711 Подписносударственного комитета СССРелам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектна производится подсчет числа измеренйй АЦП 3, осуществляющихся в рассчитан-. ной выборке, Когда число в счетчике / станет равным и в счетчике б записывается число В, несущее информа. цию о ширине кванта йо на участке характеристики вход-выход АЦП .(и +1)-й импульс осуществляет обнуление счетчика 7, который импульсом переполнения записывает в счетчике 5 еще одну единицу (т.е. в счетчике 5 будет 30 число Ио +1 ) и подает команду на блок .8 регистрации для фиксирования результата счетчика б, после чего последний обнуляется. В дальнейшем производится определение ширины кванта 15 Мо+1 и теде. Таким образом, предлагаемое, устройство решает задачу оп,ределения величины квантов АЦП.Технико-экономический эффект от использования предлагаемого устройства обусловлен значительным повышением быстродействия и точности. Это до-. стигается сужением диапазона измерения при контроле в каждой точке ( для каждого кода й; ) от всего диапазона от интервала входных напряжений, соответствующего нескольим квантам младшего значащего разряда (МЗР).Многократное деление эталонного напряжения на входе АЦП позволяет значительно уменьшить погрешность определения искомой характеристики от, нелинейности эталонного пилообразного сигнала, снизить требования к генератору 2.