Устройство для измерения функции распределения погрешности аналого-цифровых преобразователей

СНИХ СНИХ А ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ дока,ойорого ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДОЗАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЦТИ(56) 1, Авторское свидетельство ССС . В 319065, кл. Н 03 К 3/02, 970.2, Авторское свидетельство СССР В 683015, кл. Н 03 К Э/02, 1977. (54)(57),УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФУНКЦИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОГРЕШНОСТИ АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, содержащее блок сравнения кодов, первые входы которого соединены с входной шиной устройства, вторые входы - с шиной опорного кода, .а выход - с первым входом первого коммутатора, выходы которого соединенй с входами блока памяти, управляемый,генератор, первый вход кото,.801128393 рого соединен с шиной "Пускд, второйвход - с выходом пересчетного ба выход - с первой выходной шини с входом счетчика, выходы котсоединены с вторыми. входами первогокоммутатора и первыми входами сумматора, выходы которого через преобразователь код - напряжение подключенык первому входу блока суммированиянапряжения, второй вход которогосвязан с.выходом источника калиброванных напряжений, а выход - с второйвыходной шиной, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышениябыстродействия, в него введены накопитель и второй коммутатор, первыевходы которогр подключены к выходамсчетчика, второй вход -к выходублока сравнения кодов и входу пере.счетного блока, а.выходы через пакопитель соединены с вторыми. входамисумматора.вие за счет выделения.Асфье+ф знако. вым методом.Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. тем, что в устройство для измеренияфункции распределения погрешностианалого-цифровых преобразователей,содержащее блок сравнения кодов,первые входь: которого соединены свходной шиной устройства, вторыевходы - с шиной опорного кода, авыход - с первым входом первогокоммутатора,.выходы которого соединены с входами блока памяти, управляемый генератор, первый вход которого соединен с шиной "Пуск"второйвход - с выходом ПереСчетного блока,коммутатора и первыми входами сумматора, выходы которого через преобразователь код - напряжение подключены к первому входу блока суммирования напряжения, второй вход которого связан с выходом источника .калиброванных напряжений, а выход -1 1128393 2Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетиспользоваться для экспериментальныхисследований, технологического ивыходного контроля аналого-цифровых 5. Поставленная цель достигаетсяпреобразователей(АЦП)и цифровых.вольтметров 1 ЦВ 1.Известно устройство для автоматического измерения статистическиххарактеристик случайных погрешностей 10аналого-дискретных преобразователей,содержащее образцовый преобразователь кода в напряжение, блок цифровой установки, устройство управления,исследуемый цифровой преобразователь, 15цифровую схему сравнения и арифметическое устройство. Работа устройства основана .на определении вероятности непревышения погрешности контроли- а выход - с первой выходной шиной ируемых преобразователей некоторых с входом счетчика, выходы которогонаперед задаваемых уровней напряже- соединены с вторыми, входами первогония 1.Недостатком этого устройстваявляется невозможность непосредственного Определения функции распреде ления суммарной погрешности АЦПили ЦВ.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения функции распределения случайной погрешности аналого-цифрового преобразователя, которое содержит последовательно .соединенные источник калиброванного напряжения, блок суммирования напря, 35 жений, аналого-цифровой преобразователь, блок сравнения кодов, коммутатор, блок памяти, а также последовательно соединенные управляемый гене 40 ратор, счетчик, пересчетный блок, выход которого соединен с вторым входом управляемого генератора, первый вход которого соединен с шиной "Пуск", реверсивный счетчик, первый и второй входы которого соединены с вьсодами блока сравнения кодов, а выход - с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с вторым выходом счетчика и вторым входом коммутатора, а выход через преобразователь код - напряжение - с вторым входом блока суммирования напряжений, управляющий вход аналого-цифрового преобразо" вателя соединен с выходом управляе.мого генератора 2 1Недостатком известного устройства .является недостаточное быстродейстс второй выходной шиной, введенынакопитель и второй коммутатор,первые входы которого подключены квыходам счетчика, второй вход - квыходу блока сравнения кодов ивходу пересчетного блока, а выходычерез накопитель соединены с вторймивходами сумматора,На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2. - график, поясняющий принцип действия устройства; где х - входной сигнал контролируемого АЦП, в ф е - реальное, аИ (И,Ф 1(М, +05)- номинальное значения границы перехода от кванта М к Мо +1. Аналогично ему "1 Моио 05), ю ф иф - реальное иМ М,номинальное значения соответственно границы квантов, й -1 и М и центра кванта И . Разность ь ф=11,М -и о)о характеризует смещенность реального центра кванта . Й относительно его номинального значения.д ф "ф,дЧ"(ц случайная составляющая инструменталь" ной погрешности АЦП в точках, соответствующих границам 11-1/М и М /Й +1 ОЗ - ступенчато измейяющееся вспомоигательное воздействие 145 (х) в . функции плотности распределения суммар"3 28393ной погрешности АЦП на участкесоответствующем кванту ИФвход счетчика 8 кото ыйр формируетУанту. код Кв, преобразуемый преобраэовастройство содержит источник1калиброванного напряжения, блок 2 ителем в двухполярное ст енчатоР уп нчатоизменяющееся напряжение Осуммирования напряжения, аналого- ецифровой преобразователь 3 блокруемое с Оо в блоке 2. Блок 4лок 4 срав 4 сравнения ко ов оель, лок нивает выходной код АЦП ЗЙд , коммутатор 5, блок опорным К, . При КК на вхо6 памяти, управляемый .гене ато 7р р 7, коммутатора 5 поступает счетныйсчетчик 8, перчетный блок 9, накопитель О бимпульс, который в зависимости отель , преобразователь 11 код - 1 кода М а12ние, шину опорного ко асумматор 13 шин 14 "Пд, записывается в соответствующие13, у Пуск , комму- ячейки памяти блока 6 пАмяти. П итатор 5, входную шину 6 втоп мяти ривторую многократном повторении "разверток"выходную шину 17, первую выходишину 18.д ую Ц в ячейках памяти накапливаетсяВоценка частоты появления равенстваыход счетчикакалиброванного . К =й в точках шкалы т енапряжения соединен с вход е с входом блока функции распределения Е ф (х соот 2 суммирования напряжения к второ- в тВветствующая- овня ааЕпрео разователя 1 ко - нбключен выход Условие нормирования оценки обеспе- .д - апряжение. чивается пересчетным блоком 9Выход блока 2 связан с второй выхо -омостано шиной 17 Вйс второ выход- навливающим управляемый генераходная шина 16 соеди при набо е оп еториена со входом б 4р ределенного числа ра-,ом лока сравнения венства В :й,к дов, на второй вход которого по- Осноо оом к= оступ ает с шины 2 опорный код.сновным отличием предлагаемого25од лоха 4 объединен с входомпересчетн б 9,ого лока 9, управляющим : й С что в счисленного метода для определениявходом комму 15татора и входомчто в сравнени 1 ь со знаковымкоммутато а 5методом, применяемым в известном,атора 5, выходы которого соедн- . аетиены с сд ет значительное преимущество вы с соответствующими входами быст о ейблока 6 памяти. Первый вход авыстродействии определения оценкиупр - смещенности 3. Необходимостьляемого генератора 7 соединен сИши й 14 "Пно уск , второй вхокомпенсации смещенности й о обуславсс выходном пересчетного б 9д -ливается возможностью енлока размаха иум ьшениясигнал "Стоп" 1. Выхоразвертки Ов, что притоп . ыход управляемого постоянном количестве сФ пенейгенератора 7 связан с управляющим 35 позволяете сФупенеивходом пре бо разователя 3 и входомм позволяет повысить точность опредесчетчика 8, объединенного выходомления функции распределения.Кс первымПидф Орвым входом суммато а 13рна выходе накопителяр . 3., О формируется код смещенности,управляющим входом коммутатора 5 и который, суммируясь в суммато евходом коммутатора 15 выхо, выход которо с кодом вспомогательного воз ейс -го подключен к входу накопителя 10. вСтеля . вия , компенсирует аналогично изр д копителя вестному устройству .на втаршие выходные раэ я ы на10 соединены с вто ымна входе контрорым входом сум- лируемого АЦП 3 смещенность центраматова 13, выхо кото гд ро о соединен кода й О относительно номинальногос входом преобразователя 1 код - 45 значения. П инапряжение.чения. ри равенстве ь 1"Ир ком.Умутатор 5 разрешает прохождение наобразом.дующим вход накопителя О кода М 3стройство работает елевАнодну развертку Ов на выходе накопиналогично известному устройству теля 10 фо миеля формируется код, пропорциоисточника калиброванного 50 нальный значению О . ч ф-О г енапряжения через блок 2 на вход Ойв -о раэователя 3 пода- напряжения от абоется напряжение 0 2 Котработанная за предыду-ение , , соответству- щие "развертки" Вющее номинальному значению центра ве за о низвестном ст ойсу р ткванта И . Пои иве за одну развертку" выходнойд . р .ивного четника изменяетсяо сигналу Пуск 1 5 ко еве сает ра отать управляемый гене- .на + ед. младшего раз я а.Зипоаю йсрео разовательТехнико-экономичес " эффд щи" счетные импульсы на заключаетео а вкии эчщектлючаетсн в повышении быстродейст1128393 бпомощью известного устройства осуществляется,как минимум,в два раза медленее за счет необходимости раздельного определения характеристик И Ф), в)каждой из5 границ контролируемого кванта. вия предлагаемого устройства в сравнении с известным,что обусловлено более быстрой сходимостью получения оценки смещеннорти А Кроме того, определение 1 ф 1 х) с Составитель И,Романова актор И.Я)улла Техред Л,1 Ьцюбняк Корректор И.ЛесПодписноетета СССР б 1 ен ен -3 комиоткрытушская б д. филиал ППП а Заказ 9084/4 Д ТиражВНИИПИ Государст по делам изобре 113035, Москва г. Ужгород, ул. Проектная, 4