Устройство для измерения функции распределения погрешности аналого-цифровых преобразователей

(19) (И) 5)4 М 1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР683015, кл. Н 03 М 1/10, 1977.Авторское свидетельство СССР1128393, кл, Н 03 М 1/04, 1983, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФУНКЦИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОГРЕШНОСТИ АНАЛОГОЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕ (5) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для использования в экспериментальных исследованиях, технологическом и выходном контроле при разработке и производстве аналого-цифровых преобразователей и цифровых вольтметров. Изобретение позволяет расширить динамический и рабочий диапазон при измерении смещения и функции распределения суммарной погрешности аналого-цифровых связей. Контролируемый аналого-цифровой преобразователь 19 подключают к шинам 14, 15 и 16 устройства, причем его выходной код Ь сравнивается блоком сравнения кодов 4 с образцовым кодом а. Воздействие на входе аналого-цифрового преобразователя 19 определяется суммой образцового (соответствующего коду а) уровня, задаваемого источником калиброванного напряжения 1, оценки смещения, код которой формируется на вы-ходе накопителя 1 О, и вспомогательного сканирующего воздействия, код которого формируется счетчиком 8. Оценки функции распределения накал- Се ливаются в блоке 12 памяти. 1 ил13224Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и предназ - начено для использования в экспери" ментальных исследованиях, технологическом и выходном контроле при разработке и производстве аналого-цифровых преобразователей (АЯЧ) и циФровых вольтметров.Цель изобретения - расширение динамического и рабочего диапазона 1 О путеи обеспечения возиожности определения (и компенсации) смещения суммарной погрешности, превышающего амплитуду вспомогательного воздействия, и возможности определения смеще ния суммарной погрешности уменьшенных квантов.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит источник 1 2 О калиброванного напряжения, блок 2 суммирования напряжений преобразователь 3 код-напряжение, блог 4 сравнения кодов, коммутаторы 5 и 6, управГ ляемый генератор 7, счетчик 8, пересчетньп блок 9, накопитель 10, сумматор 11, блок 12 памяти перектпочатель 13, первую 14 и вторую 5 выходные шины, входную ншну 16, шины 17 "Пуск и 18 образцового кода а,Устройство работает следующим образом.Аналоговый вход запускающий вход и кодовые выходы А 11 П 19 подкгпочаются соответственно к шинам 14, 15 и 16 35 устройства, В исходном состоянии с выхода источника 1 через блок 2 на вхоц АЦП 19 поступает образцовое напряжение Б,= о а, соответствующее номинальному эначенио центра контро" О лируемого а-го кванта, импульсы с выхоца управпяеиого генератора 7 не поступают. Счетчик 8, пересчетный блок 9, накопитель 1 О и блок 12 памяти установлены в нулевое (исходное) состояние по цепям сброса. При этом напряжение на выходе преобразователя код-напряжение равно нулю. С шины 18 на соответствующие входы блока. 4 поступает образцовый код а, По сигналу Пу к 9 по-тупающем с шины 17 на стартовый вход управляемого генератора 7. на выходе последнего начинают генерироваться импульсы, по переднему Фронту которых срабатывает счетчик 8, а по заднеиу Фронту запускается контролируемый преобразователь 19. Код 11,;, Формируемьп на 14 2выходе счетчика 8 преобразуется преобразователем 3, код-напряжение в сканирующее ступенчато изменяющееся воздействие, равномерно распределенное в пределах, несколько пере; крывающих размах контролируемой сум- марной погрешности (состоящей иэ ре- альной Погрешности квантования и случаиной составляющей инструментальной погрешности АЦП 19), Код Бв 1) кроме того, управляет коммутатором 5 и поступает через коммутатор 6 на вход накопителя 10.Оценка функции распределения суммарной погрешности в ячейках блока 12 памяти Формируется импульсами . подтверждения равенства Й=а, поступающими с соответствующего выхода блока 4 сравнения кодов, аналогично Формированию оценки в известном устройстве. Оценка смещения суммарной погрешности в предлагаемом устройстве осуществляется накоплением в в накопителе 10 кодов, проклапанированных коммутатором 6, Это обеспечивает получение оценки весовым (или численным) методом.Принципиальное отличие предлагаемого устройства заключается в органиэации сигнала, управляющего работой коммутатора 6. Если в известном устройстве коды И поступают на вход накопителя 1 О при появлении сигнала подтверждения равенства Ь=а на соответствующем выходе блока 4, то в предлагаемом устройстве прохождение кода М,через коммутатор 6 разрешается при выполнении соответствующих условий при 8 рЕ 0 и Ь,а или при Брп 11, ) О и 11;а, гце БяпЫ знак кода 11,. Лсгическое умножение этих условий осуществляется переключателем 13; при 88 пМ ; ( О выход переключателя 13 объединяется с выходом Ьа блока 4, а при Бяп 11,; ) О - с выходом Ь.-. а.Использование в предлагаемом устройстве событий иа и Ь а при организации клапаннирования кода И позволяет Формировать оценку смещения как при больших значениях смещения, так и при уменьшенных (вплоть до пропадания) размерах контролируемых квантов. В обоих случаях (даже при отсутствии исходов равенств Ь=а) неравенства Ьа или 11( а позволяют судить о направлении изменения кода на выходе накопителя1322474 4позволяет выделять смещение суммарной погрешности при уменьшении реаль-:.ного размера контролируемого квантаЗаказ 2878/55 Тираж 901 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 1 О вплоть до момента динамическогоравновесия в цепи, образованнойАЦП 19, блоком 4, переключателем 13коммутатором б, накопителем 10, сумматором 11, преобразователем 3 коднапряжение и блоком 2 суммированиянапряжений, представляющей замкнутую систему с общей отрицательнойобратной связью. Равновесие в этойцепи описывается выражением 10 При этом код на выходе накопите ля 1 О соответствует значению смещения суммарной погрешности (т.е. смещения реального центра контролируемого кванта относительно номинального значения этого центра). При отсутствии контролируемого кванта (случай пропадания или "вырождения кванта) код на выходе накопителя 1 О соответствует точке шкалы АЦП 19, в которой появление кода Ь = а наиболее вероят но.В устройстве пересчетный блок 9 подсчитывает количество кодов Иц прошедших через коммутатор б,норми - руя тем самым оценку функции распре деления, формируемую в ячейках памяти блока 12 памяти.Й Таким образом, устройство для измерения функции распределения погреш ности АЦП позволяет расширить динамический и рабочий диапазон путем обеспечения возможности определения функции распределения суммарной пог- решности при значительном превышении 45 смещением этой погрешности амплитуды вспомогательного воздействия. Кроме того, предлагаемое устройство Формула изобретения Устройство для измерения функции распределения погрешности аналого-цифровых преобразователей, содержащее источник калиброванного напряжения, выход которого подключен к первому входу блока суммирования напряжения, второй вход которого соединен с выходом преобразователя код-напряжение, а выход является первой выходной шиной устройства, вторая выходная шина которого объединена с входом счетчи-. ка и соединена с выходом управляемого генератора, выходы счетчика объединены с соответствующими первыми входами сумматора, первого коммутатора и через второй коммутатор и накопитель соединены с соответствующими вторыми входами сумматора, выходы которого соединены с соответствующими входами преобразователя код-напряжение, входной шиной устройства являются первые входы блока сравнения кодов, вторые входы которого являются шиной образцового кода, а выход соединен с вторым входом первого коммутатора, выходы которого соединены с соответствующими входами блока памяти, выход пересчетного блока соединен с первым входом управляемого генератора, второй вход которого является шиной "Пуск", о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения динамического и рабочего диапазона, в него введен переключатель, первый вход которого соединен с вторым выходом счетчика, второй и третий входы - с вторым и третьим выходами блока сравнения кодов соответственно, а выход - с входом пересчетного блока и вторым входом второго коммутатора.