Устройство контроля и настройки цифроаналоговых преобразователей

союз советснихСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ1 ЕСПУБЛИН 09) 11 29952 СЮ 4 Н 03 и 1 1 О нный намитет сссроьретений и открытии ОСУДАРС ДЕЛАф 1,ерение парамети АЦП. М.: РаОПИСАНИЕ ИЗОБР втаоснОМу Сщ ЩИЪ(71) Ордена Ленина институт проблем управления(56) Шлыков Г.П. Измров интегральных ЦАПдио и связь, 1985, с. 78.Нормирование и определение метрологических характеристик измерительных преобразователей кода в постоянное напряжение и ток. Методические указания РД 50-206-80. М.: изд-во стандартов, 98, с. 6.(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ И НАСТРОЙКИ ЦИФРОАНАЛОГОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ (57) Изобретение позволяет повысить точность контроля и настройки цифроаналоговых преобразователей (ЦАП). Контролируемый цифроаналоговый.преобразователь (КЦАП) подключается соответствующими цифровыми входами к цифровым входным шинам устройства, а выходом к аналоговому входу устройства. В процессе контроля и настройки вначале настраивается регулируемый делитель напряжения путем сравнения выходного напряжения КЦАП при включенном старшем разряде и напряжения с выхода делителя при поочередном подключении первого и второго входов делителя с помощью трехпозиционногои двухпозиционного переключателей к второму выходу ЦАП и изменения коэффициента деления делителя, при этом второй ключ замкнут, а первый разомкнут, Процесс настройки делителя на два оканчивается когда разность показаний вольтметра при двух различных подключениях опорного напряжения с второго выхода ЦАП к делителю станет 6 О,Ь, где Ь - величина шага квантования. Затем при замкнутом втором ключе и подключенном к делителю втором выходе ЦАП производится настройка старшего разряда КЦАП до равенства выходного напряжения КЦАП и делителя, о котором судят по показаниям вольтметра. По окончании на- Св стройки старшего разряда КЦАП настраивается старший разряд ЦАП при замкнутом первом ключе и разомкнутом вто ром ключе, с помощью блока подстроечных резисторов и блока коммутации. Настроенный старший разряд ЦАП в дальнейшем используется в качестве эталонного при настройке следующего разряда КЦАП, который, в свою очередь, будет эталонным для настройки следующего разряда ЦАП и т,д., пока не будут настроены все разряды КЦАП. 1 ил.2тем самым сигнал 0 1(ь 11;) о,. 35 1 12Изобретение относится к информационно-измерительной технике и предназначено для контроля и настройкицифроаналоговых преобразователей.Цель изобретения - повышение точности контроля и настройки.На чертеже показана функциональная схема устройства контроля и настройки цифроаналоговых преобразователей.Устройство содержит вольтметр 1,цифроаналоговый преобразователь 2(ЦАП), блок 3 подстроечных разрядныхрезисторов, блок 4 коммутации, первыйключ 5, трехпозиционный переключатель 6, двухпоэиционный переключатель7, второй ключ 8, регулируемый делитель 9 напряжения,Трехпозиционный переключатель 6содержит первый и второй входы 10и 11, двухпозиционный переключатель 7содержит первый и второй входы 12и 13, трехпозиционный переключатель6 содержит также третий вход 14.В качестве объекта контроля и настройки используется контролируемый цифроаналоговый преобразователь 15 (КЦАП).Первый и второй входы вольтметра 1образуют дифференциальный вход. Навтором выходе ЦАП 2 имеется напряжение источника опорного напряжениянужной полярности.1Устройство контроля настройкиЦАП работает следующим образом.До настройки контролируемого ЦАП15 (КЦАП) предварительно производится настройка делителя 9. Для этоговыход КЦАЛ 15 подключают к аналоговому входу устройства, а цифровыевходы КЦАП - к соответствующим цифровым входным шинам устройства, включают старший разряд КЦАП 15 и переключателями б и 7, меняя полярностьвходного сигнала, подаваемого на делитель 9, добиваются переменным резистором такого значения выходногосигнала, которое изменяется в пределах 0,1 Ь (Ь - шаг квантования КЦАП)при изменении полярности входногосигнала. Полярность входного сигнала меняют, замыкая сначала второйвход 11 переключателя 6 на второйвход делителя 9 (Е, ) и второй вход13 переключателя 7 на первый вход делителя 9. Затем замыкают третийвход 14 ключа 6 на второй вход делителя 9, а первый вход 12 переключателя 7 замыкают на первый вход дели 29952теля У и подаютЕодПри настройке делителя 9 измере"ния вольтметром 1 производят при замкнутом ключе 8 и включенном старшемразряде КЦАП 15. При этом необходимопомнить, что устройство предназначено для контроля и настройки ЦАП свыходными сигналами как положитель ной, так и отрицательной полярностии поэтому ЦАП 2 содержит соответствующие источники опорного сигнала(Е , - Е). Так как сигналы с КЦАП15 н делителя 9 поступают на первый 15 и второй входы вольтметра 1, образующие дифференциальный вход, то приподключении КЦАП 15, в которых выходные сигналы и опорный сигнал различные по знаку, следует к входам дели теля 9 подключать опорный сигнал, познаку противоположный полярности опорного сигнала КЦАП 15. При подключенииКЦАП 15, в которых опорный сигналКЦАП и выходные сигналы равны по эна- -25 ку, к входам делителя 9 следует подключать Етого же знака, что иполярность ЕКЦАП 15,После настройки делителя 9 переходят к настройке КЦАП 15.30 До настройки выходное напряжениеКЦАП 15: Поэтому для приведения реальнойхарактеристики преобразования к нои нминальной: О-0, М;Е 5 2 ос;,необходимо измерить величину разрядной погрешности ь 1; и подать этозначение сигнала с обратным знакомв суммирующую точку КЦАП 15 привключении -го разряда.Процесс настройки разрядов КЦАП15 на примере ЦАП с подстроечнымиразрядными резисторами осуществляется следующим образом.Включают старший разряд КЦАП 15, 50 соответствующий ключ подсоединяетподстроечный резистор 1-го разряда в суммирующую точку КЦАП 15. Подключают к входам делителя 9 сигналы общей шины и Е(соответствующего 55 знака), замыкая переключателем 6 второй вход 11, а переключателем 7 второй вход 13, В результате на выходеделителя 9 получают сигнал, равныйЕв 0а 0-. Этот сигнал, замыкая ключ 8,сравнивают по вольтметру 1 с выходным напряжением КЦАП 15:Ъ 11 т 1+ Ь 11 ф Ео 2 +Подстроечньо резистором компенсируют погрешность Щ , подавая в суммирующую точку КЦАП 15 сигнал - Ь 11т.е. добиваются нуля на выходе вольтметра 1, тем самым добиваются равен" 10ства выходного напряжения КЦАЛ 15при включении 1-го разряда сигналуПервый разряд настроен.2После этого по выходному сигналу 15КЦАП 15 настраивают 1-й разряд ЦАП 2,для чего включают 1-й разряд ЦАП 2и соответствующий подстроечный резистор блока 3 подключают соответствующим ключом блока 4 коммутации к суммирующей точке ЦАП 2,Размыкают ключ 8, замыкают ключ 5и сравнивают выходное напряжениеЦАП 2 с выходным напряжением настроенного первого разряда КЦАП 15, коЕ,торое равно -- . Подстроечным резис.2тором первого разряда ЦАП 2 добиваются нуля на выходе вольтметра, подавая в суммирующую точку ЦАП 2 сиг- З 0нал - Ь 11, . Таким образом добиваютсяравенства выходного напряжения ЦАП2 при включении 1-го разряда сигЕааналу в . Первый разряд ЦАП 2 на 2 35строен,Переходят к настройке 2-го разряда КЦАП 15, для чего оставляют включенным старший разряд ЦАП 2, но первый выход ЦАП 2 ключом б.замыкают 40 на нторой вход делителя 9, На выходе делителя в этом случае получают сигЕ инал - . Размыкают ключ 5 замыкают4Э ключ 8, включают второй разряд 4 45 КЦАП 15. По напряжению -- с выходаЕад4делителя 9 подстроечным резистором второго разряда 4 КЦАП 15 добиваются нуля на выходе вольтметра 1, пода вая в суммирующую точку КЦАП 15 сигнал - ЬП. Тем самым получают на выходе КПАП 15 при включенном втором разряде сигнал --Еап4 После настройки второго разряда КЦАП 15 размыкают ключ 8, замыкают ключ 5 и настраивают по сигналу второго разряда КЦАП 15 второй разряд ЦАП 2 и т.д. Таким образом произво" дят поразрядную настройку КЦАП 15 причем в процессе настройки КЦАП 15 осуществляется и настройка (компенсация погрешностей) цифроаналогового преобразователя 2 устройства контроля, что повышает точность настройки. Формула изобретения1Устройство контроля и настройки цифроаналоговых преобразователей, содержащее вольтметр, первый вход которого является аналоговым входом уст- ройства, цифроаналоговый преобразователь, управляющие входы которого являются цифровыми входными шинами устройства, О т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью поньпцения точности контроля и настройки, в него введены регулируемьй делитель напряжения, первый и второй ключи, днухпозиционный переключатель, трехпозиционный переключатель, блок коммутации, блок подстроечных разрядных резисторов,ВЫХОДЫ КОТОРОГО ГОРДЕЕВЕЫ С СООТ- нетстнующими информационньми входами блока коммутации, упранляюпе нходы которого объединены с соответствующими управляющими входами цифроаналогоного преобразователя, Выход - подклаче к входу коррекции цифроаналогоного преобразователя, первый выход которого подключен к первому входу трехпозиционного переключателя, а через первый ключ - к второму входу вольтметра, второй выход - подключен к второму входу трехпозиционного переключателя и к первому входу двух- позиционного переключателя, второй вход которого подключен к общей шине, выход - подключен к первому входу регулируемого делителя напряжения, второй вход котороо подключен к выходу трехпоэиционного переключателя, третий вход которого подключен к общей шине, выход регулируемого делителя напряжения через второй ключ подключен к второму входу вольтметра.