Устройство для снятия характеристик аналогоцифровых преобразователей

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 09.1277 (21) 2551279/18-21с присоединением заявки Мо -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий23) Приоритет Опубликовано ЭОО Бюллетень Мо 20сания 05,06.80) Заявител УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНЯТИЯ ХАРАКТЕРИСТИКАНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ Предлагаемое устройство относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано в технике аналого-цифрового преобразованияИзвестна установка для поверки пре образователей, содержащая поверяемый аналого-цифровой преобразователь (АЦП источник входного сигнала, схему срав нения кодов, блок памяти, блок регист рации, образцовый преобразователь код-аналог, устройство сравнения аналоговых сигналов и АЦП, причем выход последйего соединен со входом блока регистрации и с первым входом образцового преобразователя код-аналог, его выход подключен к первому входу 1 устройства сравнения аналоговых сигналов, выход которого соединен с первым входом АЦП, второй вход которого подключен ко второму входу схемы срав нения кодов. Первый выход схеьая сравнения кодов соединен с управляющим входом источника входного сигнала, выход которого подключен ко второму входу устройства сравнения аналоговых сигналов а также ко входу поверяемо)го АЦП, выход которого соединен со вторым входом схемы сравнения кодов, первый вход которой подключен к выхоцу блока памяти, а также ко второму 2входу образцового преобразователя коданалог 1 .Недостатки установки заключаются втом, что она содержит ряд узлов АОП, -5 устройство сравнения аналоговых сигналов, источник входного сигнала, реализация которых представляет большиетехнические трудности.Известно устройство для определе ния характеристик блоков сравнения,содержащее генератор пороговой раз: ности, генератор импульсов опроса,последовательно соединенные дешифратор и блок индикации, последователь но соединенные генератор импульсов,ключ, счетчик, логический элементсравнения, блок управления, второйсчетчик, выход которого подключен ковходу дешифратора и ко второму входу 20 лЬгического элемента сравнения, последовательно соединенные третий счетчики блок определения степени достоверности результата измерения, выход которого подключен ко второму входу бло.25 ка управления, четвертый счетчик ивторой ключ, вход которого соединенс выходом генератора импульсов опроса, а выход через четвертый счетчикс третьим входом блока управления, 30 второй выход которого подключен ко"второйу "входу второго ключа, третий. ко втсрому входу первого ключа,а четвертый - ко вторым входам первбго и четвертого счетчиков. Выход первого счетчика соединен со входом генератора напряжения пороговой разности 2 . 5Недостатком указанного устройства является то, что оно содержит большое число узлов и служит для поверки лишь узкого класса преобразователей информации, а именно - блоков сравне ния;- - - Цель изобретения - расширение функцрйональных возможностей и упрощение устройства.Указанная цель достигается тем, 15, что в известное устройство, содержащее генератор импульсов- опроса, выход которого соединен с генератором эталонного напряжения, подключенного ко входу аналого-цифрового преобразова- що теля, три счетчика импульсов блоки регистрации и управления, выходы которого подключены к генератору импульсов опроса и к установочным входам счетчиков, и логический элемент сравнения, один вход которого подключен к выходу первого счетчика, введен блок формирования случайных сигналов, вход которого соединен с выходом генератора импульсов опроса, а выход - сО счетным входом второго счетчика и со входом запуска поверяемого аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к логической схеме сравнения, выход которой соединен со счетным входом третьего счет-З 5 чика, причем выход второго счетчика подключен к счетному входу первого,,На чертеже схематически представлено устройство для снятия характеристик АЦП.Р 40Устройство состоит из генератора 1 импульсов опроса, генератора 2 эталонного найряжения, АЦП 3, логического элемента 4 сравнения, счетчиков 5-7, блока 8 регистрации, блока 9 Фор мирования случайных сигналов и блока 10 управленияВыход генератора 1 импульсов опроса подключен ко входу генератора 2 эталонного напряжения, выход которо- щ го соединен со входом АЦП 3. Генератор 2 обеспечивает эталонное напряжение в виде непрерывно плавно измерйяюрщегося. периодического сигнала заданной ;.Формы (пилообразный, синусойдальный .и т, п.). Выход АЦП 3 подключен к офному входу логического элемейта 4 сравнения, ко второму входу которого подключен выход счетчика 5. Выход логического элемента 4 соединен со счетным входом счетчика б, который под считывает число совпадений результата на выходе АЦП 3 с содержимым счетчика 5. Выход счетчика б соединен с блоком В региСтрации. Выход генератора 1 подключен также ко входу блока 9 65 Формирования случайных сигналов, вы-,ход которого соединен со входом синхронизации АЦП 3 и со счетньзч входомсчетчика 7, осуществляющего подсчетобщего числа импульсов опроса АЦП 3.Выход счетчика 7 соединен со входамисчетчика 5 и блока В регистрации,Один выход блока 10 управления под-ключен ко входу генератора 1, а другой - к установочуым входам счетчиков 5-7,На выходе блока 9 за период генератора 1 появляется один импульс вслучайный момент времени, причем закон появления импульса в пределах периода эталонного напряжения выбирается равномерным, Это обеспечивает простоту получения точек характеристикивход-выход АЦП 3 путем определенияобратной функции от полученного в блоке 8 регистрации закона распределения частоты комбинаций на выходе АЦП 3.Устройство работает Следующим образом.В исходном состоянии на выходе генератора 1 импульсы отсутствуют, асчетчики 5-7 находятся в нулевом состоянии.По команде с блока 10 управлениягенератор 1 переходит в автоколебательный режим, По каждому импульсугенератора 1 происходит запуск генератора 2 и блока 9. На выходе генератора 2 формируется эталонный сигнал(напримерр пилообразный), нарастающийдо амплитуды, равной диапазону измерения поверяемого АЦП 3. Измерениевходного сигнала происходит в моментприхода на синхровод АЦП 3 сигналазапуска от блока 9. На выходе АЦП,Зобразуется цифровой эквивалент значения аналогового сигнала, находящегосяк моменту прихода синхронмпульса нааналоговом входе АЦП 3.Логический элемент 4 сравнения вырабатывает импульс в том случае, еслирезультат с выхода АЦП 3 и число Ьсчетчике 5 (в первой выборке сравнениепроисходит с кодом 000001 совпадаЮт. Эти импульсы подсчитываются с помощью счетчика бр а с помощью счетчика 7 производится подсчет общего числа йзмерений АЦП 3, осуществившихсяв рассчитанной выборке.Размер выборки и определяется, исходя иэ заданных достоверности получения результата измерения при заданном доверительном интервале Е и числаразрядов , поверяемого АЦП иэ выраженияр " - -р 1 р е ): р ф 6рргде ш - число срабатываний логического элемента 4 сравненияР-- вероятность срабатываниягелогического злемек;а 4сравнения в каждом циклеизмерения АЦП 3737852 ния, например для поверки 9-разрядно;го АЦП - в 90 раз.формула изобретенияУстройство для снятия характеристиканалого-цифровых преобразователей, содержащее генератор импульсов опроса,выход которого соединен с генераторомэталойного напряжения, подключенногоко входу аналого-цифрового преобразователя, -три счетчика"импульсов блокирегистрации и управления, выходи которого подключены к генератору импуль".сов опроса и к установочным входам-счетчиков, и логический элемент сравнения, один вход которого подключен квыходу первого счетчика, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей и упрощения устройства, оно снабжено блоком формирбвания случайныхсигналов, вход которого,соедийен свыходом генератора импульсов опроса,а выход всо счетным входом второго-счетчика и сб вхт:одомюпзапуска пове 1 яемого аналого-циФрового преобразователя, выход которого подключен к логической схеме сравнения, выход которой соединен со счетным входом третьего счетчика, причем выход второго счетчика подключен к счетному входу первого.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 482700, кл. С 01 й 35/ОО, 1974.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2175325/21,кл. С 01 В 19/16, 1975 (прототий). ИИПИ Заказ 2563/7 Ти 0 одпис оектная, 4 Филиал ППП Патент, г. Ужг Когда число в счетчике 7 станет равным и, в счетчике б записывается число щ и появляется комбинация ка выходе АЙП З,рабная комбинации,ус" тановленной в счетчике 5 в первом цикле измерения - комбинации 00000. Число в несет информацию о ширине . первого кванта на участке характеристики вход-выход АЦП. и + 1)-й импульс осуществляет обнуление счетчика 7, который импульсом переполнения записывает в счетчик 5 еще одну единицу (т, е, в счетчике 5 будет число 0001) и подает команду на блок 8 регистрации для фиксирования результата счетчика б, после чего последний обнуляется. Ацп э ос 7 яйвстввивч - спиэл-э июне и иэм йенни, которые повсчитыввются счетчиком 7, в число пояВления комбинации в на выходе АЦП 3, соответствующей числу 0001 в счетчике5, подсчитывается счетчиком б и фиксируется в блоке 8. Процесс измеренияи регистрации результатов происходитдо тех пор, пока в счетчик 5 не будетнабрано число, соответствующее верхнему пределу измерения поверяемого АЦП, 25В регистрирующем устройстве получается таблично заданная характеристикавход-выход АЦП.Предлагаемое устройство наряду срасширением класса поверяемых АЦП, 3 Ообеспечением высокой наперед задан-ной достоверности результата измерений при незначительных аппаратурныхзатратах позволяет также существенно .снизить требования к временной стабильности генератора эталонного напряже 5