Способ измерения погрешностей цифро-аналогового преобразования

Союз Советских Социалистических Республик2) Заявлено 22,03.78 (21) 2593417/18 присоедине м заявки Государственный комит 3) Приорит 3) Опублик СССРелам изобретений(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОГРЕШНОСТЕ ЦИФРО-АНАЛОГОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ Из и пре ойствгармоническои содования кодовыхрядов 21.Недостаткомность измеренийкие свойства ЦА.разрядам, а помладших разрядоциональные вооценкой динамипо нспытательнсе работы по рсигналу.Целью изобреточности измереннальных возмож. го являются низкая точиз-за того, что динамичес Ч проверяются не по всемгруппе коммутируемых в, и ограниченные функожности, обусловленные ских свойств ЦАП толькосигналам, а не в процесльному информационному 5 зм че ьв еа ния является повышениея и расширение функциост; й. Цель достигаетс последовательности 20 вого сигнала на вр тем коммутируют и ствующими исходнь цифрового сигнала дов ЦАП, причем,25 составляГощей спгна гулируют частотой к величиной задержки довых групп цифров На фиг. 1 нзобр З 0 реализующего спосоетенне относится к технике поверразователей цифро-аналоговых устИзвестен способ измерения частотной характеристики цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), в котором на вход любого разряда ЦАП подают гармоническое колебание переменной частоты, а на выходе ЦАП анализируют размах аналогового сигнала в зависимости от частоты исходного гармонического колебания 11.Недостатками этого способа являются ограниченные функциональные возможности, обсуловленные измерением только частотой характеристики ЦАП, недостаточная точность измерений, обусловленная коммутацией не всех разрядов ЦАП, а только одного,Известен способ измерения искажений сигналов ЦАП, в котором на входы ЦАП подают такие последовательности кодовых групп цифровых сигналов, при которых кодовые элементы младших разрядов чередуют с частотой, дробно-кратной частоте дискретизации, а с помощью кодовых элементов старших разрядов обеспечивают перемещение последовательности выходных импульсов в пределах диапазона амплитуд выходных сигналов преобразователя, причем регистрируют изменения амплитуды и фазы тавляющеи частоты череэлементов младших разя тем, что задерживают кодовых групп цифроеменной интервал, а зах поочередно с соответми кодовыми группами на входы всех разрячастоту гармонической ла на выходе ЦАП реоммутации, а размах - последовательности коого сигнала.ажена схема устройств; б измерения погрешнос 752206той цифро-аналогового преобразования, а нд фиг, 2 - временные диаграммы.Клемма входных управляюцих импульсов соединена соответственно со входом ЦАП 1 через регулируемый генератор 2 со входом коммутатора 3 и со входом датчика цифровых сигналов 4. Выходы разрядов датчика 4 подключены ко входам коммутатора 3 непосредственно и через регулируемую задержку 5. Выходы разрядов коммутатора д через ЦАП 1 соединены со входом слективного прибора б.Устройство работает следующим обра- Ф о х .Входные управляющие импульсы подаются на датчик цифровых сигналов 4, который формирует последовательность двоичных кодовых групп, соответствующих, например, пилообразному аналоговому испытательному сигналу. Эта последовательность поступает на коммутатор 3 непосредственно и через регулируемую задержку 5. Таким образом, цифровые сигналы на выходах датчика 4 и регулируемой задержки 5 соответствуют взаимно сдвинутым во времени аналоговым пилообразным испытательным сигналам. Коммутатор 3 производит поочередное подключение кодовых групп от датчика 4 или регулируемой задержки 5 ко входам ЦАП 1, Частота коммутдци задается регулируемым генератором 2, на вход которого подаются входные управляющие импульсы, Аналоговый сигнал на выходе ЦАП У предаствляет собой пилообразное напряжение с насадкой в виде меандра, амплитуда которого определяется величиной регулируемой задержки, а частота - частотой регулируемого генератора. Аналоговый сигнал с выхода ЦАП 1 анализируется селективным прибором б.Такое устройство позволяет определить такие параметры ЦАП как, например, характеристики дифференциальной фазы и дифференциального усиления, причем с высокой точностью и в любой точке динамического диапазона ЦАП 1. Аналогично определяется амплитудно-частотная характе. ристика ЦАП.Рассмотренное в качестве примера устройство не является единственно возможной реализацией предлагаемого способа и не охватывает всех функциональных возможностей, заложенных в предлагаемом способе. В частности, датчик цифрового сигнала 4 может формировать цифровой сигнал, соответствующий широкому классу аналоговых испытательных сигналов. В предельном случае датчик 4 может быть заменен аналого-цифровым преобразователем(АЦП). На вход АЦП можно подавать широкий класс информационных сигналов,Тогда размах гармонической составляюцей на выходе ЦАП будет пропорционален крутизне аналогового информационного сигнала, а фаза гармонической составляющей будет нести информацию о знаке крутизны.На фиг. 2 а представлена осциллограмма 10 аналогового сигнала, соответствующего цифровому сигналу на выходе датчика 4. На фиг, 2 б - осциллограмма гыходного напряжения ЦАП. На фиг, 2 в - осциллограмма гармонической сотавляощей выходного 15 сигнала ЦАП, выделяемой в селектпвномприборе б. Изменение фазы на 180 будет происходить в экстремальных точках сигнала, Результаты анализа пределов изменения крутизны аналогового сигнала в се лективном приборе б, включенном на выходе ЦАП, позволяет непрерывно контролировать динамические погрешности ЦАП без перерыва передачи реального информационного сигнала, что существенно расширяет 25 функциональные возможности известногоспособа.Фор мула изобретения30Способ измерения погрешностей цифроаналогового преобразования, основанный на анализе выходного аналогового сигнала, при котором на цифро-аналоговый преобра зователь подают последовательности кодовых групп цифрового сигнала, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения функциональных возможностей, задерживают после довательности кодовых групп цифровогосигнала на временной интервал, а затем коммутируют их поочередно с соответствующими исходными кодовыми группами цифрового сигнала на входы всех разрядов циф ро-аналогового преобразователя, причем частоту гармонической составляющей сигналя на выходе цифро-аналогового преобразователя регулируют частотой коммутации, а размах - величиной задержки последова тельности кодовых групп цифрового сигнала.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:55 1. Авторское свидетельство СССРЛ 416636, кл. С 01 К 31/28, 1968.2. Авторское свидетельство СССРМ 465734, кл. Н 03 К 13/34, 1972 (прототип).-г г,г оставитель Л. Муранов ехред А. Камышникова Корректор С. фай кт лыбин Тираж 1033 Подписноета СССР по делам изобретений и открыгий-35, Раушская наб., д. 4/5 аказ 830/020 Изд. М 37 1 ПО Поискь Государственного компт 113035, Москва, Ж