Способ контроля нелийности цифроаналоговых преобразователей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 4 Н 03 М 1/10, 1/6 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 1Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля нелинейности прецизионных цифроаналоговых преобразователей .(ЦАП). 5Цель изобретения - повьппение точности контроля,На чертеже приведена схема устройства, реализующего данный способ.Устройство содержит преобразова 1 тели 1, 2 ток - напряжение, переключатели 3 - 10, вольтметр 11 и шины 12, 13 опорного напряжения. Объектами контроля яв.;яются ЦАП 14, 15.1Перед началом контроля производят калибровку масштабов обоих ЦАП, для чего на них подаются коды, соответствующие включению всех разрядов. Переключатели 3-8 и 10 устанавливают в верхнее положение, а переключатель 9 - в нижнее. При этом на входы предварительно подстроенных преобразователей 1, 2 поступают токи, равныесоответственно 1,(И) + 1,(И) и 1(И)++ 1(Н)где 1, 12 прямые а 111 - инверсные аналоговые сигналы.Изменением напряжений П , (шина 12)или 00, (шина 13) добиваются нулевых показаний вольтметра 11. После этого на ЦАП 14, 15 подают коды,соответствующие выключению всех разрядов, и определяют начальные погрешности линейности д 1,(0000),Для ЦАП 14 устанавливают переключатели 3 и 7 в верхнее положение, подают на инвертирующий вход преобраа токи 11 ф 1отключают от входов преобразователей1 и 2 установкой переключателей 4-6в нижнее положение. Показания вольтметра 11 Ы,(0000) при этом про порциональны току 1,(0000); ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ПННТ СССР К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Шлыков Г.П. Измерение параметров интегральных ЦАП и АЦП. М.: Радио и связь, 1985, с. 85-87, рис.5.9.Сушко А.ф Акимов А.А, Метод поверки высокоточных двоичных резистивных дискретных делителей напряжения. - Измерительная техника, 1979, У 12, с. 60,61, рис. 1. 8045538(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯНЕЛИНЕЙНОСТИ ЦИФРОАНАЛОГОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля нелинейности прецизионных цифроаналоговых преобразователей (ЦАП). Изобретение позволяет повысить точность контроля нелинейности ЦАП за счет уменьшения влияния погрешности суперпозиции на получаемый результат, так как в данном способе контроля не используются зависимости между погрешностями контролируемого ЦАП на коде И и анВ тикоде И. 1 ил,ДП,(00О) = КЛ 1(000)1455389 Аналогично определяют величинунелинейности ЦАП 15 ф дЦ,(000) = КдХ,(ООО),Д Х г(100 О)2 ЛБ 1(1100) 2 ККонтроль нелинейности ЦАП начинаМт с кодов, соответствующих включению их старших (первых) разрядов, ричем контроль ЦАП 14 и 15 на даном коде проводят последовательно, ачиная, например, с ЦАП 14. Дпя этоо сначала на ЦАП 14 подают код, сответствующий включению старшего азряда, а на ЦАП 15 - код, соответ твующий выключению всех разрядов, ереключатели 3, 4, 5, 7 устанавлиают. в верхнее положение, переключаели 6, 8, 9 - в нижнее, что обесечивает подачу на вход преобразоваеля тока 1,(1000), а на вход реобразователя 2 - суммы токов (1000) и 1(0000). Вольтметр 1 регистрирует разность сигналов Ш,(1000), равную25 аП(1000) = КГХ,(1000) -- Х,(0000) - Х,(000)3 . сигналов ЦАП выполня- З 0 Дпя выходныхЮтся условие Х, = Ь)+ Хг(В),35 3Нелинейность ЦАП 14 при включении Старшего разряда определяется выракением 4010 Ы, (100 О),2 К дХ (000)2 45Выполняя аналогичные действия дляЦАП 15, получим нелинейность ДХ (1000) при коде, соответствующемвключению его старшего разряда. 50После определения нелинейностиИ,(1000) и ЛХ(1000) пере Жодят к контролю погрешностей на кодах, соответствующих включению второго разряда, для чего сначала на 55 ЦАП 14 подают код, при котором включены два старших разряда, положение переключателей - аналогичное контролю погрешностей старшего разряда: Затем на ЦАП 15 подают прежний код, на ЦАП 14 - код Б(01000), переключатели 3-5, 7, 9 устанавливают в верхнее положение, а переключатели 6, 8, 1 О - в нижнее, что обеспечивает подачу на вход преобразователя 1 суммы токов 1,(01000) и 1(1000), а на вход преобразователя 2 - токов 1,(01..00).Нелинейность ЦАП 14 при коде (010 00) равна:дц(0100)2 К- д Х(100 О)2Аналогично контролируют нелинейность д Х(11000) и дХ (01000) ЦАП 15 при кодах, соответствующих включению его второго разряда, при включенном и выключенном его старшем разряде, после чего переходят к по- очередному контролю погрешностей .линейности ЦАП 14, 15 при включенном третьем по старшинству разряде и всех возможных комбинациях включения двух предыдущих старших разрядов, причем при включенном старшем разряде ЦАП 14 переключатели 3-10 устанавливают в положения, при которых на вход преобразователя 1 подается ток Х а на вход преобразователя 2 - сумма токов Х,и Х, при этом на ЦАП 15 подают код (01000), равный разности кодов (101000) и кода (01100), а на ЦАП 15 - код (1010 00). Нелинейность ЦАП 14 при включенном старшем разряде определяют по сумме полученного значения разности сигналов с выходов преобразователей 1, 2 и нелинейности ЦАП 15 при коде 01000, определенной в предыдущей стадии контроля.При выключенном старшем разряде ЦАП 14 переключатели устанавливают в положения, при которых на вход преобразователя 1 подается сумма токов Х, и Х, а на вход преобразователя 2 -ток Х,. При этом на ЦАП 15 подают код (11000), равный389 6 5 1455 разности кода (111000) и кода (0010..00). Нелинейность ЦАП 14 при этом определяется по разности полученного значения сигналов преобразователей 1, 2 и нелинейности ЦАП 15 при коде .(11000), определенной ранее.По окончании контроля ЦАП 14 при включенном третьем разряде и всех возможных комбинациях включения двух предыдущих старших разрядов повторяют ту же последовательность действий для ЦАП 15, а затем переходят к контролю нелинейности ЦАП при поочередной подаче на них кодов, соответствующих последовательному включению оставшихся разрядов и перебору всех возможных комбинаций включения предыдущих старших разрядов. 20Контроль продолжают до получения необходимого количества проконтролированных точек характеристики преобразования.По значениям погрешности линейнос ти в разрядных точках определяют максимальную нелинейность каждогоиз двух ЦАП. формула изобретения Способ контроля нелинейности цифроаналоговых преобразователей, заключающийся в п-тактном цифроаналоговом преобразовании цифровых сигналов для каждого из двух контролируемых35 цифроаналоговых преобразователей путем формирования выходных прямых аналоговых сигналов, пропорциональных изменяющимся входным кодам, опреде 40 лении максимальной нелинейности каждого цифроаналогового преобразователя по значениям погрешности их линейности в разрядных точках, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью45 повышения точности, до и-тактного цифроаналогового преобразования цифровых сигналов осуществляют формирование для каждого цифроаналогового преобразователя суммы. пропорциональ 50 ных максимальному значению входных кодов прямого и инверсного аналоговых сигналов, а затем определяют разностный сигнал между указанными суммарными аналоговыми сигналами с последующим его уменьшением до нуля путем изменения опорного напряжения одного из цифроаналоговых преобразователей, в первом такте п-тактного цифроаналогового преобразования поочередно формируют для первого и второго цифроаналогового преобразователей пропорциональные минимальному значению входного кода прямые аналоговые сигналы, являющиеся соответственно начальными значениями погрешностей линейности соответственно первого и второго цифроаналоговых преобразователей, во втором такте - поочередно для каждого контролируемого цифроаналогового преобразователя определяют погрешность линейности в соответствующей разрядной точке - при включении первого (старшего) разряда путем формирования разностного сигнала между пропорциональным текущему значению входного кода включения первого разряда прямьм аналоговым сигналом первого (второго) цифроана" логового преобразователя и суммой инверсного аналогового сигнала первого (второго) цифроаналогового преобразователя и пропорционального минимальному значению входного кода прямого аналогового сигнала второго (первого) цифроаналогового преобразователя и по сумме полученного значения разностного сигнала и начального значения погрешности линейности второго (первого) цифроаналогового преобразователя, полученного в первом такте, определяют значение погрешности линейности первого (второго) цифроаналогового преобразователя при коде, соответствующем включению его первого разряда, в каждом последующем 1-м такте цифроаналогового преобразования, где= 3, 4,и, осуществляют поочередно для каждого контролируемого цифроаналогового преобразователя определение текущего значения погрешности линейности в соответствующих разрядных точках путем формирования выходных аналоговых сигналов, соответствующих текущим значениям кодов включения как 1-го разряда (1 = 1 - 1) контролируемого цифроаналогового преобразователя самостоятельно, так и совместнос разрядами с первого по (11).-й, причем число различных комбинаций - размещений с повторениями - для указанных (1 - 1) разрядов равно 2, при этом для определения погрешности линейности первого (второго) цифроаналогового преобразователя при включенном первом разряде входногоСоставитель З.МоиТехред М.Ходанич енкоКорректор М.СамборскаяВВ ВВФШФФ ЮВВ В едакт иткина Заказ 7459/57 ВНИИПИ Государственного 113035, Тираж 879 Подписное комитета по изобретениям и отк Москва, Ж, Раушская наб., д ытиям при ГКНТ ССС 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужго Проектная,7 14553 Кода формируют 2разностных сигалов между пропорциональным прямому екущему значению входного кода пряМым аналоговым сигналом первого (второго) цифроаналогового преобразовате 5 ля и суммой инверсного аналогового сигнала первого (второго) цифроаналогового преобразователя и пропоронально текущему значению входноо кода, равному разности прямого и нверсного значений кода первого (втоого) цифроаналогового преобразоваеля, прямого аналогового сигнала торого (первого) цифроаналогового рео 6 разователя, а при выключенном ервом разряде входного кода формиуют 2разностных сигналов межу пропорциональным прямому текущему начению входного кода инверсным налоговыМ сигналом первого (второо) цифроаналогового преобразовате 89 8ля и суммы прямого аналогового сигнала первого (второго) цифроаналого" вого преобразователя с пропорциональным текущему значению входного кода, равному разности прямого и инверсного значений кода первого (вто" рого) цифроаналогового преобразователя, прямым аналоговым сигналом второго (первого) цифроаналогового преобразователя, причем значения погрешности линейности в соответствующих 2 1разрядных точках первого (второго) цифроаналогового преобразователя в 1-м такте определяютсуммированием каждого из 21 полученных значений разностного сигнала и значения погрешности линейности второго (первого) цифроаналого вого преобразователя, полученного в