Устройство контроля аналого-цифровых преобразователей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 03 К 13 02 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Н АВТОРСНО Мр,. ВИДЕТЕЛЬ орляков,овльство ССС 2, 20.06.7 ство СССР 2, 18.04.7 входами соответ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54)(57) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ АНАЛОГОЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, содержащее последовательно соединенные источник образцвого напряжения, блоксуммирования, делитель напряжения,преобразователь код - напряжение, вы"ход блока суммирования соединен спервой выходной шиной, последовательно соединенные генератор импульсов,делитель частоты, первый коммутатор, второй и третий входы которогосоединены с соответствующими выходами блока сравнения кодов, а первыйи второй выходы - с первымипервого и второго счетчиков ственно, входная. шина соединена с первым входом блока сравнения кодов, а управляющая шина - с выходом генератора импульсов, о .т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, сцелью расширения функциональных возможностей, введены второй и третий коммутаторы,. сумматор , а счетчики выполнены реверсивными, вторые входы которых соединены с третьим и четвертым выходами первого коммутатора соответственно, выход первого реверсивного счетчика соединен с.второй выходной шиной и с первым входом второго ксммутатора .второй вход коорого соеди- Уй нен с выходом делителя частоты и пер- Е выл входом третьего коммутатора, а выход " с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго реверсивного счетчика, а выход - с входом преобразователя код - напряжение, причем второй и третий входы третьего коммутатора соединены с шинами опорных кодов, а выход - с .вторым входом блока сравнения кодов.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для использования в экспериментальных. исследованиях и для определения погрешности аналого-цифровых преобразователей (АЦП) и цифровых вольтметров.Известно устройство для измерения функции распределения случайной погрешности АЦП, содержащее последо О вательно соединенные источник калиброванных напряжений, блок суммирования, АЦП, блок сравнения кодов, коммутатор, блок памяти, а также последовательно соединенные управляемый 15 генератор импульсов, счетчик, пере- счетный блок, реверсивный счетчик, преобразователь код - напряжение и сумматор.Устройство реализует .совместный 20 эксперимейт по выделению систематической и определению функции распределения случайной составляющей инструментальной погрешности АЦП Ц ,Недостатком известного устройства 25 является невозможность непосредственного определения реальных значений квантов контролируемого преобразователя.Наиболее близким по технической30 сущности к изобретению является устройство контроля АЦП, Это устройство содержит последовательно соединенные источник образцового напряжения; блок суммирования, выход которого ,.соединен с входдм контролируемого объекта, выход которого подключен к первому входу блока сравнения кодов, соединенного вторымвходом с.шиной опорного кода, а дву мя выходами - с двумя соответствующими входами коммутатора, управляющий вход которого подсоединен к управляющему входу переключателя и к выходу делителя частоты. Вход делите-"5 ля частоты связан с выходом генератора импульсов и запускающим входом контролируемого объекта, Два выхода коммутатора соединены с первыми входами соответствующих счетчиков, вто рые входы которых подключены к двум соответствующим выходам регистра, а выходы - к двум входам реверсивного счетчика, подсоединенного выходом к входу преобразователя код - напря жение, объединенного двумя выходами с двумя входами переключателя, выход которого соединен с входом самопишу-. щего вольтметра н через делитель напряжения с вторым входом блока суммирования. Это устройство поочередно определяет границы доверительного интервала случайной составляющей инструментальной погрешности контролируемого АЦП в точке шкалы последнего, соответствующей границе между двумя соседними квантами 2 .Недостатком известного устройства является невозможность непосредственного определения с помощью него значения квантов АЦП. Эта характерис- . ка используется не только В экспериментальных исследованиях и при выходном контроле, но и в хоце подгонки контролируемых преобразователей, т,е, при технологическом контроле.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей.Поставленная цель достигается тем, что в устройство контроля аналогоцифровых преобразователей, содержащее последовательно соединенные источник образцового напряжения, блок суммирования, делитель напряжения, преобразователь код - напряжение, выход блока суммирования соединен с первой выходной шиной, последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, первый коммутатор, второй и третий входы которого соединены с соответствующими выходами блока сравне-, - ния кодов, а первый и второй выходы - с первыми входами первого и второго счетчиков соответственно, входная шина - с первым входом блока сравнения кодов, а управляющая шина - с выходом генератора импульсов, введены второй и третий коммутаторы, сумматор, а счетчики выполнены реверсивными, вторые входы которых соединены с третьим и четвертыми выходами первого коммутатора соответственно, выход первого реверсивного счетчика соединен с второй выходной шиной и с первым входом второго коммуТатора, второй вход которого соединен с вы-, ходом делителя частоты и первым входом третьего коммутатора, а выход - с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго реверсивного счетчика, а выход - с входом преобразователя код - напряжение, причем второй и третий входы третьего коммутатора соединены с шинами опорных кодов, а выход - с вторым входом блока сравнения кодов.1128381 На фиг, 1 показана структурнаясхема предлагаемого устройства; нафиг. 2 - график участка шкалы контролируемого преобразователя,Устройство контроля АЦПсодержит(фиг. 1) источник 1 образцового напряжения., блок 2 суммирования, делитель 3 напряжения, преобразователь 4код - напряжение, генератор 5 импульсов, делитель 6 частоты, блок 7 срав Онения кодов, коммутаторы 8-10, реверсивные счетчики 11 и 12 и сумматор 13, первую 14 и вторую 15 выходные шины, управляющую, шину 16 и входную 17 шины. Контролируемый АЦП обозначен на схеме позицией 18.Выход источника 1 образцвого напряжения подключен к первому входублока 2 суммирования, второй входкоторого объединен через делитель 3напряжения с выходом преобразователя4 код - напряжение. Выход генератора 5 импульсов связан с входом делителя 6 частоты. Выходы И с И иН) Ио подключены к соответствующим 25двум входам коммутатора 8, Причемуправляющие входы коммутаторов 8-10объединены с выходом делителя 6, первый и второй выходы коммутатора 8 свя.аны с суммирующими входами реверсивных счетчиков 11 и 12, а третийи четвертый выход - с вычитающимивыходами реверсивных счетчиков 11.и 12. Выход реверсивного счетчика 12,являющийся вторым выходом устройства, подключен через коммутатор 9к первому, а выход счетчика 11 - квторому входу сумматора 13, выходкоторого подсоединен к входу преобразователя 4. Два входа коммутатора10 объединены с двумя шинами опорных/ 40КОДОВ: Ии Ы а ВыхоД - с Вторым входом блока 7 сравнения кодов.В исходном состоянии все счетчикисброшены, с выхода генератора 5 импульсы не поступают.-Входную и пер. 45вую выходную шины соединяют с выходоми входом контролируемого АЦП 18, тактовый вход которого подключает к управляющей шине 16.1 50 На выходе .источника 1 образцового напряжения присутствует напряжениеПо , равное номинальному значениюо ф1 раницы перехоДа От КВанта МоК 5кванту Но, (фиг. 2), т,е,По 11 о +05)1 1 о 0 э 5) 4где 1 - номинальное значение млад.щего значащего разрядаАЦП 18;Ио; и Ио, - коды соответствующих соседних квантов,Нулевой уровень на выходе делителя 6 частоты разрешает подключениесуммирующего и вычитающего входовсчетчика 11 соответственно к выходамИ с И и ИМ блока 7 через коммутатор 8, кода Ио - к второму входублока 7 сравнения кодов через коммутатор 10 и запрещает подключение вы-,хода счетчика 12 к входу сумматора 13через коммутатор 9. С момента пускагенератора 5 начинает периодическиопрашивать АЦП 18,Блоканализирует соотношение кода Н, поступающего с выхода контролируемого преобразователя 18, и опорного кода Ио, . При И с Яо; в моментопроса счетные импульсы поступают насуммирующий, а при И з Ио - на вьгчитающий вход счетчика 11. Формируемый на выходе этого счетчика кодпреобразуется преобразователем 4 внапряжение, которое, суммируясь вблоке 2 с образцовым напряжением ПОподается на вход АЦП 18, Система сцепью отрицательной обратной связинаходится в равновесии при равенстве импульсных потоков, поступающихна суммирующий и вычитающий входысчетчика 11, на выходе которого образуется код, пропорциональный смещению реальной границы кодов Ио , иН ,-ш о-о фиг. 2) относитель 14 ино номинального значений этой границц По."о- "ц .) "о- "ьй;-0,5) Через количество тактов генератора 5, .определяемое делителем .6 частоты, на выходе последнего появляется единичное состояние, При этом соответствующие выходы блока 7, отсое-. диняясь от входов счетчика 11, подключаются к суммирующему и вычитающему вхбдам счетчика 12, коммутатор 9 разрешает подключение выхода этого счетчика к входу сумматора 13, а ком. мутатор 10 - опорного кода Я . к второму входу блока 7В течение следующего периода на выходесумматора 13 формируется код, пропорциональный смещению реальной"Огде Ь. квр йойон "оуйд, йоР1 6Составитель Ь. РомановаРедактор В. Данко Техред А.Ач Корректор М. Максимиши Заказ 9083/ 861рствезобреЖПодписикомитета СССРи открытийкая наб., д. ТиражГосуд ногений по делам113035 Москв 4/5 Филиал ППП "Патент Ужгород, ул. Проектная, 4 границы между квантами Ио и Н;относительно уровня ПМо/Мо йо йцосм Мо) пр н 1 о-О,в),.а на выходе счетчика 12 - код, про.порциональный разности- реальное значение кванта М ; контролируемогопреобразователя 12.Делитель 3 напряжения позволяетснизить требования к точностным параметрам преобразователя 4 код - напряжение,Технико экономический эффект пред 1 О лагаемого устройства заключается врасширении функциональных возможностей, а также в повышении быстродействия за счет автоматизации процессаизмерения величины квантов АЦП,