Устройство для измерения нелинейности цифро-аналоговых преобразователей

динены с соответствующими управляющими входами схемы регулировки по крутизне, а третий выход блока управления подключен к управляющему входу аналого-цифрового преобразователя, вход которого соединен с выходом второго пикового детектора.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, на фиг. 2 - выходная характеристика поверяемого ЦАП.Устройство содержит генератор 1 импульсов, двоичный счетчик 2, образцовый 3 ЦАП 0, блок 4 регулировки характеристики ЦАП 0 по крутизне, включающий в себя регулятор наклона, сумматор и источник опорного напряжениядифференциальный усилитель 5, нуль-орган 6, ключ 7, пиковые детекторы 8 и 9, инвертор 10, компаратор 11, АЦП 12, блок 13 управления, поверяемый 14 ЦАП, входы 15 и 16 устройства,Работа устройства состоит в следующем.Генератор 1 заполняет счетчик 2, выходной код которого подается на образцовый 3 и поверяемый 14 преобразователи. ЦАП имеет на 1 разряд меньше ЦАП, однако обладает в 3 - 4 раза лучшей линейностью. Старший разряд счетчика остается все время включенным, так что код меняется в интервале (", М) . При этом обе характеристики моделируются только в половине диапазона поверяемого преобразователя. Выходной сигнал ЦАПпосле регулировки наклона характеристики суммируется с постоянным напряжением (током) определяющим центр симметрии характеристики ЦАП. Величина напряжения равна ффщ -ф Сиганалы с ЦАП 14 и блока регулировки 4 поступают на дифференциальный усилитель 5. Усиленная разность сигналов Лд = , - 13 е поступает через ключ на один из пиковых детекторов (ПД), где периодически (с периодом заполнения счетчика 2) определяется максимальное значение Л; причем ПД 8 запоминает Ллех )О, а ПД 9 Лднхх (О. Управление ключом осуществляет нуль-орган. Инвертор преобразует отрицательный сигнал на выходе ПД 9 в положительный. Компаратор 11 сравнивает значения + Лц и -Лщхх . Блок 13 управляет периодической регулировкой характеристики ЦАП 0, вращая ее до тех пор, пока компаратор 11 не зафиксирует равенство+ Лню 1 =1 -Ллме 1 После этого блок 13 управления вырабатывает команду на АЦП 12, который измеряет минимизированное значение Ллн .Характеристика образцового ЦАП, относительно которой определяется нелинейность ЦАП, перемещается механизмом регулировки характеристики до тех пор, пока максимальная за период заполнения счетчика разность выходных сигналов ЦАПи ЦАП не примет свое минимально возможное значение. При оптимизации алгоритма перемещения характеристики ЦАПр используется известное свойство характеристики поверяемых преобразователей: для ЦАП двоичного кода, вследствие действия погреш 4настей отдельных эталонных резисторов, реальная характеристика симметрична относительно точки М = ф - " (М входной код), расположенной на идеальной характеристике, которая представляет собой прямую линию. Поэтому прямая линия, линеаризирующая реальную характеристику наилучшим образом, пройдет через ее центр симметрии. Отсюда следует, что поиск такой прямой можно осуществить, построив произвольную прямую, проходящую черезцентрсимметрии, и вращая ее вокруг этой точки, добиться минимального значения ЛА = 1+Л нлке= 1-Л мхк 1. Контроль нелинейности достаточно вести только на половине характеристики, что снижает требования по точности к образцовому ЦАП в два раза ввиду сокращения диапазона поверки.Формула изобретенияУстройство для измерения нелинейности цифроаналоговых преобразователей, содержащее генератор импульсов, выходом соединенного через двоичный счетчик с одним из входов устройства и с входом образцового цифроаналогового преобразователя и дифференциальный усилитель, один из входов которого подключен к второму входу устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и автоматизации измерений, в него введены блок регулировки по крутизне, блок управления, аналого-цифровой преобразователь, компаратор, инвертор, нуль-орган, ключ и два пиковых детектора, при этом выход образцового цифроаналогового преобразователя через блок регулировки по крутизне подключен к второму входу дифференциального усилителя, выходом соединенного с входом ключа и с первым входом нуль-органа, второй вход которого соединен с корпусом устройства, а выход нуль-органа подключен к управляющему входу ключа, первый выход которого через первый пиковый детектор соединен с одним из входом компаратора, а второй выход ключа через последовательно соединенные второй пиковый детектор и инвертор подключен к другому входу компаратора, выходом соединенного с блоком управления, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами блока регулировки по крутизне, а третий выход блока управления подключен к управляющему входу аналогоцифрового преобразователя, вход которого соединен с выходом второго пикового детектора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Вопросы радиоэлектроники, серия Т.Е;, вып. 1, 1975, с. 74.2. Журнал Еес 1 гоп 1 с Рез 1 дп, 197 ч,7, М 22, р. 64. А. Вегд а/О апд Р/а сопчег 1 ог 1 езйпд (прототип).731584 иг,1 Г.2 емч Редактор С. ПатрушеваЗаказ 1518/24 ЦИНИПИпо дел113035, Мослнал ППП ваятель А. М К. ШуфрнСостТехред Тираж Государс ам изоб ва, Ж - Патентэ,твен ного коми ретений и о 35, Раушская г. Ужгород,ановКорректор Подписное тета СССР ткрытийнаб., д. 4/5 ул. Проектная