Устройство для измерения времени установления выходного сигнала цифроаналоговых преобразователей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 191 ( 127576 4 НОЗМ 1/ ИИ ЕНИЯ: сев од шк диого процесса иусиленных в одинак циллографа уровнеи +Овое число ест ьно дачи усилител лографа и уме тивной ошибк 1 ил. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ИСАНИЕ ИЗОБ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ УСТАНОВЛЕНИЯ ВЫХОДНОГО СИГНАЛАЦИФРОАНАЛОГОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь- .зовано для измерения динамическихпараметров преобразовательных устройств, в частности для измерениявремени установления выходного сигнала цифроаналоговых преобразователей (ЦАП). Цель изобретения - повышение точности и быстродействияустройства. Поставленная цель достигается тем, что в известное устроиство для измерения времени установления выходного сигнала цифроаналоговых преобразователей введены дварегистра кодов, регистр сдвига, сумматор, усилитель-ограничитель, источник опорного напряжения, два делителя напряжения, делитель частоты,два ключа, коммутатор н элемент И,На экране осциллографа одновременнонаблюдаются три сигнала; переходныйпроцесс и пороговые уровни 10,5 МР(младшего разряда). Точность и быстродействие устройства повышаютсяблагодаря тому, что уровни +0,5 МРавтоматически формируются с высокойточностью относительно сигнала ЦАП;скомпенсированного с помощью регулируемого источника напряжения, Одновременное наблюдение на экране осуменьшает влияние й коэффициентов пере- -ограничителя и осцил ьшает влияние субъекотсчета оператора.Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для измерения динамических параметров преобразовательных устройств, в частности для измерения времени установления выходного сигнала цифроаналоговых преобразователей (ЦАП).Цель изобретения - повышение точности и быстродействия устройства.На чертеже, приведена функциональная схема устройства.Устройство содержит генератор 1импульсов, делитель 2 частоты, регистр 3 сдвига, осциллограф 4, элемент И 5, переключатель 6, регистры7 и 8 кодов, коммутатор 9, регулируемый источник 10 напряжения источник 11 опорного напряжения, делители 12 и 13 напряжения, ключи 14 и15, сумматор 16, усилитель-ограничитель 17, информационные выходы 18,выход 19 опорного напряжения и вход20 для подключения контролируемогоцифроаналогового преобразователя 21,Устройство работает следующимобразом.Выходы 18 устройства подключаются к информационным входам контролируемого ЦАП, выход 19 к входуопорного напряжения, а выход ЦАП -к входу 20 устройства,В регистры 7 и 8 кодов заносятсяоператором или автоматически от внешнего программного устройства кодыИ и И . Например, при измерении1времени установления ЦАП при включении его на полную шкалу И; = 0000,М 1 = 11 111. Сначала через переключатель 6 на третий вход элементаИ 5 подается сигнал логического "0",элемент И 5 закрыт и нулевым потенциалом с его выхода на входы ЦАП21 через информационные выходы 18устройства подключен код И с регистра 8 кодов. Импульсы генератора 1через делитель 2 поступают на входрегистра 3. На выходах последнегопериодически формируются несовпадаю"щие во времени импульсы, длительность которых определяется периодомследования импульсов генератора 1и коэффициентом деления делителя 2.В соответствии с формированием этихимпульсов работа устройства ра.эбивается на три периодически повторяющихся такта,В первом такте импульс с третьего выхода регистра 3 поступает навторой вход элемента И 5, но импуль"сы генератора 1 не проходят на уп 5 равляющий вход коммутатора 9, таккак на третьем входе элемента И 5стоприсутствует сигнал логического О.На вход сумматора 16 с входа 20 устройства поступает установившийсясигнал П, ЦАП 21.Во втором такте импульсом с первого выхода регистра 3 замыкается ключ14 и на третий вход сумматора 16поступает опорный уровень +0,5 МР11 с выхода делителя 12,В третьем такте сигналом с второго выхода регистра 3 замыкаетсяключ 15 и на третий вход сумматора16 поступае опорный уровень -0,5 МР.10 Опорные уровни +0,5 МР формируютсяделителями 12 и 13 напряжений Бн -Бщ источника 11 в 2раз, з,где и - число разрядов ЦАП 21,Усиленный в К раз и ограниченный усилителем-ограничителем 17сигнал сумматора 16 наблюдается наэкране осциллографа 4. Путем изменения напряжения Б регулируемого источника 10 выводят усилитель-ограни 30 читель 17 в линейный диапазон выходных напряжений. Так как синхронизация осциллографа осуществляется непрерывно, на его экране наблюдаютсяодновременно три сигнала:З 5 = Й уст + Б к ) 1 с - в первом такте,11 = круст + Ок + 0,5 МР)1 с - вовтором такте и Бз = (Пуст + Пк- 0,5 МР)1 с - в третьем такте.Если О т не скомпенсяровано, то40 на экране будет наблюдаться один издвух уровней ограничения усилителяограничителя 17, например 0,7 В,Таким образом, признаком правильного выбора Бк служит наблюдение на45 экране осциллографа одновременнотрех сигналов - скомпенсированногоОуст и двух опорных уровней,Затем переключатель 6 переводится в такое положение чтобы на тре 5 О тий вход элемента И 5 поступал сигнал логической "1". В первом тактекаждого цикла сигналом с третьеговыхода регистра 3 элемент И 5 открывается и импульсы генератора 155 проходят на. управляющий вход коммутатора 9. На время действия импульсов генератора 1 на вход ЦАП подключается код И,. В момент обратнойсмены кодов М;-+ М на выходах ЦАПначинается контролируемый переходный процесс. Во втором и третьемтактах элемент И 5 закрыт, а насумматор поступают уровни +0,5 МР.На экране осциллографа наблюдаютсяусиленные переходный процесс иуровни +0,5 МР. Момент последнегопересечения переходным процессомпороговых уровней соответствуетизмеряемому времени установления. 10 Коэффициент усиления усилителя- ограничителя 17 для 0,5 МР = 5 мВ может быть равен 10-20. При коэффи циенте отклонения осциллографа 0,2 В/дел. иэображение зоны, ограниченной +0,5 МР, составит 0,5-1 деление, а линейный диапазон усилителя- ограничителя 17 при ограничении на 20 уровнях +0,7 В - 7 дел. Усилитель вертикального отклонения осциллографа 4 при этом перегрузкам не подвергается, так как ширина экрана составляет обычно 8 дел. Точность 25 компенсации величины установившегося сигнала ЦАП П, при этом не влияет на точность измерения, вследствие того, что уровни +0,5 МР изображаются относительно реального ском- ЗО пенсированного уровня Б, + У. Если скомпенсировать пробел для кода М,.то при измерении времени установления для кодов М.з, В И усилитель-ограничитель 17 остается в линейном режиме, так как приращение АБ при этом составляет 7 МР " 70 мВ, что соответствует 7 дел. при К = 20. Это означает, что после одной регулировки Б можно из О мерять время установления выходного сигнала ЦАП для семи различных кодов И, что существенно повышает быстродействие устройства. Так как на эк ране осциллографа одновременно наблюдаются усиленные переходный процесс и пороги сравнения, нестабильность коэффициентов усиления усилителя-ограничителя 17 и усилителя вертикального отклонения осциллографа не влияет на результат измерения,что также приводит к повышению точности устройства.Формула изобретенияУстройство для измерения времениустановления выходного сигнала цифроаналоговых преобразователей, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с входом синхронизации осциллографа, регулируемый источник напряжения и переключатель,первый и второй входы которого соединены с шинами логических нуля иединицы соответственно, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности и быстродействия,в него введены два регистра кодов,регистр сдвига, элемент И, два ключа, коммутатор, информационные входыпервой и второй групп которого соединены соответственно с выходами первого и второго регистров кодов, управляющий вход - с выходом элементаИ, а выходы являются информационными выходами устройства, последовательно соединенные сумматор и усилитель-ограничитель, выход которогосоединен с информационным входомосциллографа, первый вход сумматораявляется входом устройства, второйвход соединен с выходом регулируемого источника напряжения, "а третий -с выходами первого и второго ключей,управляющие входы которых соединеныс первым и вторым выходами регистрасдвига, два делителя напряжения иделитель частоты, вход которогообъединен с первым входом элементаИ и соединен с выходом генератораимпульсов, а выход - с входом регист-ра сдвига, третий выход которогосоединен с вторым входом элементаИ, третий вход которого соединен свыходом переключателя, источникопорного напряжения, первый и второйвыходы которого соединены через первый и второй делители напряжения синформационными входами первого ивторого ключей соответственно, первый выход источника опорного напряжения является выходом опорногонапряжения устройства,1275766 СоставительТехред Л.Оле оисеенко Корректор О.Луго едактор А,Шандор аказ 6581/57 КИПИ ног нийаушс по дел13035, Иос оизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная Тираж 816 осударств ам изобре ва, Ж,Подписноеомитета СССРоткрытийя наб., д. 4/5